航空发动机挺杆导套渗碳孔的珩磨加工方法技术

本发明专利技术公开了一种航空发动机挺杆导套渗碳孔的珩磨加工方法，采用数控镗刀加工挺杆导套渗碳孔以去除余量至0.2mm～0.3mm，将挺杆导套安装在珩磨机上，找正挺杆导套的渗碳孔，对渗碳孔分四次珩磨加工至渗碳孔的表面光洁度Ra≤0.02，四次珩磨加工包括粗珩磨加工、半精珩磨加工、精珩磨加工和超精珩磨加工，并对珩磨加工参数进行优化，使得挺杆导套渗碳孔未出现烧伤、裂纹缺陷，挺杆导套渗碳孔内部表面光洁度接近镜面水平。本发明专利技术的航空发动机挺杆导套渗碳孔的珩磨加工方法，具有加工效率高、磨削力均匀、冷却频率高、冷却充分，未出现烧伤、裂纹缺陷、内孔表面光洁度接近镜面水平。

【技术实现步骤摘要】
航空发动机挺杆导套渗碳孔的珩磨加工方法
本专利技术涉及航空发动机加工领域，特别地，涉及一种航空发动机挺杆导套渗碳孔的珩磨加工方法。
技术介绍
渗碳淬火作为金属材料的热处理工艺，使得零件经渗碳淬火出料后，表面具有较高的硬度和较好的耐磨性，被广泛的应用于航空发动机制造领域，但存在加工难度较大的难题。航空发动机零件的内孔尺寸精度、表面质量要求很高，而零件经渗碳淬火热处理后发生变形，以及表面光洁度变差，需要对渗碳孔进行磨削加工。普通砂轮磨削渗碳孔，磨削部位热集中，容易发生二次烧伤，同时磨削力大、零件受力不均，受到磨削应力和热应力作用，还会出现磨削裂纹。另外，普通内圆磨床为磨头与工件的线接触磨削，保证不被烧伤还需要分多次磨削进刀，生产效率非常低，制约了航空发动机的交付配套进度。
技术实现思路
本专利技术提供了一种航空发动机挺杆导套渗碳孔的珩磨加工方法，以解决普通内圆磨床加工、航空发动机挺杆导套渗碳孔效率低、磨削力大且不均匀的技术问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种航空发动机挺杆导套渗碳孔的珩磨加工方法，采用数控镗刀加工挺杆导套渗碳孔以去除余量至0.2mm～0.3mm，将挺杆导套安装在珩磨机上，找正挺杆导套的渗碳孔，对渗碳孔分四次珩磨加工至渗碳孔的表面光洁度Ra≤0.02，四次珩磨加工包括粗珩磨加工、半精珩磨加工、精珩磨加工和超精珩磨加工，并对珩磨加工参数进行优化，使得挺杆导套渗碳孔未出现烧伤、裂纹缺陷，挺杆导套渗碳孔内部表面光洁度接近镜面水平；四次珩磨加工包括以下步骤：S1：进行粗珩磨加工，去除余量为0.1mm～0.15mm，往复单次进给量为0.01mm～0.12mm；S2：进行半精珩磨加工，去除余量为0.05mm～0.08mm，往复单次进给量为0.005mm～0.008mm；S3：进行精珩磨加工，去除余量为0.01mm～0.02mm，往复单次进给量为0.002mm～0.004mm；S4：进行超精珩磨加工，去除余量为0.005mm～0.01mm，往复单次进给量为0.001mm～0.002mm。进一步地，珩磨机上还设有活动连接在珩磨机上用于对四次珩磨加工进行冷却的冷却机构，冷却机构包括活动连接在珩磨机上的安装座，以及安装在安装座上用于喷射冷却液的喷嘴，喷嘴与通有冷却液的管路连接；冷却机构至少布设两组，两组冷却机构分别布设在挺杆导套渗碳孔的两端，以实现挺杆导套渗碳孔的两端同时冷却。进一步地，安装座采用与珩磨机磁性吸附的磁铁座。进一步地，珩磨加工参数优化包括以下步骤：利用金相设备分析珩磨表面的磨削痕迹形貌，利用轮廓仪计量粗糙度值，以珩磨表面的粗糙度值作为优化目标，结合正交试验优化方法，初步确定影响航空发动机挺杆导套渗碳孔珩磨表面粗糙度因素，再结合航空发动机挺杆导套渗碳孔的珩磨烧伤和裂纹情况，确定影响航空发动机挺杆导套渗碳孔珩磨工艺参数。进一步地，步骤S1中粗珩磨加工采用粗粒度为220、硬度为13的CBN立方氮化硼油石；或者，步骤S2中半精珩磨加工采用粗粒度为400、硬度为9的CBN立方氮化硼油石。进一步地，步骤S3中精珩磨加工采用粗粒度为600、硬度为5的CBN立方氮化硼油石；或者，步骤S4中超精珩磨加工采用粗粒度为1200、硬度为3的CBN立方氮化硼油石。进一步地，步骤S1中粗珩磨加工的珩磨角为43°～44°；或者，步骤S2中半精珩磨加工的珩磨角为44°～46°。进一步地，步骤S3中精珩磨加工的珩磨角为56°～57°；或者，步骤S4中超精珩磨加工的珩磨角为56°～57°。进一步地，步骤S1中粗珩磨加工的轴向往复速度为100次/min～110次/min，径向旋转速度100转/min～110转/min；或者，步骤S2中半精珩磨加工的轴向往复速度为90次/min～95次/min，径向旋转速度95转/min～100转/min。进一步地，步骤S3中精珩磨加工的轴向往复速度为80次/min～85次/min，径向旋转速度115转/min～120转/min；或者，步骤S4中超精珩磨加工的轴向往复速度为75次/min～80次/min，径向旋转速度120转/min～125转/min。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术的航空发动机挺杆导套渗碳孔的珩磨加工方法，先采用数控镗刀加工挺杆导套渗碳孔以去除部分余量，在采用珩磨机磨削去除剩余余量，其中珩磨工艺采用四次珩磨加工，依次采用粗珩磨加工、半精珩磨加工、精珩磨加工和超精珩磨加工，最终获得渗碳孔的表面光洁度Ra≤0.02。珩磨加工方法针对航空发动机挺杆导套渗碳孔进行磨削，珩磨工艺取代普通内圆磨工艺，解决普通内圆磨工艺的加工效率低、磨削力大且不均匀的问题。具有以下优点：加工效率高、磨削力均匀、冷却频率高、冷却充分，航空发动机挺杆导套渗碳孔的珩磨加工方法，航空发动机挺杆导套渗碳孔未出现烧伤、裂纹缺陷、内孔表面光洁度接近镜面水平。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术的航空发动机挺杆导套渗碳孔示意图；以及图2是本专利技术的珩磨角与珩磨网纹痕迹示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。图1是本专利技术的航空发动机挺杆导套渗碳孔示意图；图2是本专利技术的珩磨角与珩磨网纹痕迹示意图。如图1所示，本实施例的航空发动机挺杆导套渗碳孔的珩磨加工方法，采用数控镗刀加工挺杆导套渗碳孔以去除余量至0.2mm～0.3mm，将挺杆导套安装在珩磨机上，找正挺杆导套的渗碳孔，对渗碳孔分四次珩磨加工至渗碳孔的表面光洁度Ra≤0.02，四次珩磨加工包括粗珩磨加工、半精珩磨加工、精珩磨加工和超精珩磨加工，并对珩磨加工参数进行优化，使得挺杆导套渗碳孔未出现烧伤、裂纹缺陷，挺杆导套渗碳孔内部表面光洁度接近镜面水平；四次珩磨加工包括以下步骤：S1：进行粗珩磨加工，去除余量为0.1mm～0.15mm，往复单次进给量为0.01mm～0.12mm；S2：进行半精珩磨加工，去除余量为0.05mm～0.08mm，往复单次进给量为0.005mm～0.008mm；S3：进行精珩磨加工，去除余量为0.01mm～0.02mm，往复单次进给量为0.002mm～0.004mm；S4：进行超精珩磨加工，去除余量为0.005mm～0.01mm，往复单次进给量为0.001mm～0.002mm。本专利技术的航空发动机挺杆导套渗碳孔的珩磨加工方法，先采用数控加工镗刀磨削挺杆导套渗碳孔的去除部分余量，在采用珩磨机磨削去除剩余余量，其中珩磨工艺采用四次珩磨加工，依次采用粗珩磨加工、半精珩磨加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航空发动机挺杆导套渗碳孔的珩磨加工方法，其特征在于，采用数控镗刀加工挺杆导套渗碳孔以去除余量至0.2mm～0.3mm，将挺杆导套安装在珩磨机上，找正挺杆导套的渗碳孔，对渗碳孔分四次珩磨加工至渗碳孔的表面光洁度Ra≤0.02，四次珩磨加工包括粗珩磨加工、半精珩磨加工、精珩磨加工和超精珩磨加工，并对珩磨加工参数进行优化，使得挺杆导套渗碳孔未出现烧伤、裂纹缺陷，挺杆导套渗碳孔内部表面光洁度接近镜面水平；/n四次珩磨加工包括以下步骤：/nS1：进行粗珩磨加工，去除余量为0.1mm～0.15mm，往复单次进给量为0.01mm～0.12mm；/nS2：进行半精珩磨加工，去除余量为0.05mm～0.08mm，往复单次进给量为0.005mm～0.008mm；/nS3：进行精珩磨加工，去除余量为0.01mm～0.02mm，往复单次进给量为0.002mm～0.004mm；/nS4：进行超精珩磨加工，去除余量为0.005mm～0.01mm，往复单次进给量为0.001mm～0.002mm。/n

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机挺杆导套渗碳孔的珩磨加工方法，其特征在于，采用数控镗刀加工挺杆导套渗碳孔以去除余量至0.2mm～0.3mm，将挺杆导套安装在珩磨机上，找正挺杆导套的渗碳孔，对渗碳孔分四次珩磨加工至渗碳孔的表面光洁度Ra≤0.02，四次珩磨加工包括粗珩磨加工、半精珩磨加工、精珩磨加工和超精珩磨加工，并对珩磨加工参数进行优化，使得挺杆导套渗碳孔未出现烧伤、裂纹缺陷，挺杆导套渗碳孔内部表面光洁度接近镜面水平；
四次珩磨加工包括以下步骤：
S1：进行粗珩磨加工，去除余量为0.1mm～0.15mm，往复单次进给量为0.01mm～0.12mm；
S2：进行半精珩磨加工，去除余量为0.05mm～0.08mm，往复单次进给量为0.005mm～0.008mm；
S3：进行精珩磨加工，去除余量为0.01mm～0.02mm，往复单次进给量为0.002mm～0.004mm；
S4：进行超精珩磨加工，去除余量为0.005mm～0.01mm，往复单次进给量为0.001mm～0.002mm。


2.根据权利要求1所述的航空发动机挺杆导套渗碳孔的珩磨加工方法，其特征在于，
所述珩磨机上还设有活动连接在所述珩磨机上用于对四次珩磨加工进行冷却的冷却机构，所述冷却机构包括活动连接在所述珩磨机上的安装座，以及安装在所述安装座上用于喷射冷却液的喷嘴，所述喷嘴与通有冷却液的管路连接；
所述冷却机构至少布设两组，两组所述冷却机构分别布设在挺杆导套渗碳孔的两端，以实现挺杆导套渗碳孔的两端同时冷却。


3.根据权利要求2所述的航空发动机挺杆导套渗碳孔的珩磨加工方法，其特征在于，
所述安装座采用与所述珩磨机磁性吸附的磁铁座。


4.根据权利要求1所述的航空发动机挺杆导套渗碳孔的珩磨加工方法，其特征在于，
珩磨加工参数优化包括以下步骤：
利用金相设备分析珩磨表面的磨削痕迹形貌，利用轮廓仪计量粗糙度值，以珩磨表面的粗糙度值作为优化目标，结合正交试验优化方法，初步确定影响航空发动机挺杆导套渗碳孔珩...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤涛，杨鹏，王熔，罗思洁，袁新华，
申请(专利权)人：中航动力株洲航空零部件制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43