【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于构件的加工，具体涉及一种两分体式薄壁筒形复杂构件精密加工工装及加工方法。
技术介绍
1、在设备上安装高精度的陀螺时，采用一种两分体式薄壁筒形复杂构件，该构件是由两个结构件组合加工而成，见图1所示。两个构件的内孔精度要求一致，并且孔的精度很高。要求两件拆开后再组合在一起后，内孔的精度依然保持不变。
2、该构件的传统加工工艺方法采用先分别加工再组合加工的方式来完成。工艺流程为：a1粗加工-b1热处理-a2半精加工-b2热处理-a3半精加工-b3热处理-a4精加工
3、在传统的工艺流程中，工艺流程分4个回合进行加工，在每个回合中间进行热处理来消除应力。分4次逐步去除余量主要是因为此构件为薄壁结构，并且内腔不完成，加工会产生较大加工应力，松开装夹后，构件变形释放，导致构件精度难保证。
4、a1粗加工：过程包括加工分体件1和分体件2的外圆弧面、垂直于其轴向的b端面和与b端面平行的底面、两分体件扣合接触的c端面、内腔缺口和内腔各圆面。
5、a1-1、铣镗加工：先分别加工分体件1和分体件2的b面和其平行的底面各留1mm余量，分别加工两构件的外圆弧面和内腔缺口都达到要求，分别加工两构件的c面各留1mm余量，
6、a1-2、车加工：然后在车床上用卡兰固定两件进行里孔加工，里孔各面各留1mm余量；
7、b1热处理：去应力退火。
8、a2半精加工：过程包括加工分体件1和分体件2的b端面和与其平行的底面、c端面和内腔各圆.
9、a2-1、铣镗加
10、a2-2、车加工：在车床上用卡兰固定两件进行里孔加工，里孔各面各留1mm余量；
11、b3热处理：去应力退火。
12、a3半精加工：过程包括加工分体件1和分体件2的b端面和与其平行的底面、c端面和内腔各圆：
13、a3-1、铣镗加工：先分别加工分体件1和分体件2的b面和其平行的底面各留0.2mm余量，分别加工两件的c面留0.1mm余量，并加工两件c面上的各螺孔和各沉孔达到要求；
14、a3-2、钳加工：钳工用螺钉通过沉孔和螺孔将两件紧固好。
15、a3-3、车加工：然后在车床上进行里孔加工，里孔各面各留0.3mm余量；
16、b3热处理：去应力退火。
17、a4精加工：过程包括加工分体件1和分体件2的b端面和与其平行的底面、c端面和内腔圆：
18、a4-1、钳工加工：分别研磨两件的c面达到要求；然后将两件用螺钉和定位销固定好；
19、a4-2、磨加工：平磨两件的b面和其平行的底面面达到要求；
20、a4-3、镗加工：然后精镗里孔达到要求。
21、各回合中加工工序都使用铣、镗和车加工设备，采用台钳、螺钉压板类装夹工装对构件进行装夹加工。
22、传统的加工方法有以下问题：
23、1、由于结构件是薄壁，内壁结构不是完整的孔，中间有两个大的开口，并且材料为铸件(钛合金ztc4)，加工时产生的应力大，构件变形大，精度难保证；为减小构件变形量，将整个生产过程分成4个回合分批次进行去除加工余量，导致整个加工周期很长。
24、2、在设备上刚加工后精度能满足要求，松开装夹后构件发生变性，导致精度变差；
25、3、由于不能一次加工满足要求，需要进行反复修整，导致整个加工周期很长，并且容易产生构件报废。
26、4、对操作人员的加工水平要求很高。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术的不足，提出一种可提高生产效率、可提高加工精度、降低加工技术难度的两分体式薄壁筒形复杂构件精密加工工装及加工方法
2、本专利技术的上述目的之一通过以下技术方案来实现：
3、一种两分体式薄壁筒形复杂构件精密加工工装，包括第一辅助装置和第二辅助装置；所述第一辅助装置，用于在进行构件粗车加工和半精车加工时，实现构件的两分体按对齐扣合式内卡固定；所述第二辅助装置，用于在进行构件的精加工时，实现对构件的单分体以其与另一分体的接触面外露的方式固定；
4、所述第一辅助装置包括装置本体、球头螺柱、压板、弧形硬挡板、弧形软挡板、软性填充块、端面压板；所述装置本体为设置有内孔的圆柱体，其内孔的形状与薄壁筒形复杂构件的外表面形状一致，并在内孔的一端设置有对构件进行限位的轴向限位台；在装置本体对应于构件的两处外凸台的内腔缺口处分别垂直设置有两个安装通孔，安装通孔由位于外部的螺柱连接螺纹孔和位于内部的压板安装孔构成；所述球头螺柱的内球头与压板上的球窝配合，构成球铰压紧组件；在装置本体上的每个安装通孔内安装一球铰压紧组件，通过压板与构件的外凸台的外侧面形成压紧接触；所述弧形软挡板和弧形硬挡板呈内外层叠设置，构成弧形挡板组件；在装置本体的内孔中位于构件的两凸台的嵌入槽之间两侧分别设置一组弧形挡板组件，在装置本体上对应与两侧的弧形挡板组件的位置安装有径向顶紧螺钉，通过螺钉压紧弧形挡板组件，使弧形挡板组件压紧于构件的外表面上；两软性填充块的形状与构件的两侧外凸台的内凹槽的形状一致，所述两软性填充块分别嵌装于构件两侧的内凹槽内；所述端面压板为环形压盖，其内孔的孔径大于构件内孔径且小于构件的外径，其通过螺钉同轴固定安装于装置本体远离其轴向限位台的一端，用于实现构件的轴向固定。
5、所述第二辅助装置包括装置主体、球头螺柱和压板，所述装置主体为框架结构，框架内腔的长度与构件单分体的轴向尺寸匹配，框将内腔的宽度与构件单分体的两侧凸台的外侧面的距离匹配，在框架内腔的上部沿长边方向靠近两侧的位置设置有与构件上的两凸台的上端面分别对应的定位凸台；在框架的四个侧边上及两定位凸台上垂直设置有安装通孔，在框架上端两边设置有对称的扶手；所述球头螺柱的内球头与压板上的球窝配合，构成球铰压紧组件，在每个安装通孔内均安装一球铰压紧组件，通过球铰压紧组件，使构件以单分体件的接触面向下外露的方式固定于框架内。
6、本专利技术的上述目的之二通过以下技术方案来实现：
7、一种采用上述两分体式薄壁筒形复杂构件精密加工工装的加工方法，包括如下步骤：
8、步骤1、进行粗加工：包括加工分体件1和分体件2的外圆弧部分、垂直于其轴向的b端面和与b端面平行的底面、两分体件扣合接触c面和内腔缺口和内腔各圆面，其中，进行内腔各圆面加工采用上述第一辅助装置对构件进行夹持固定；
9、步骤2、采用去应力退火对构件进行热处理；
10、步骤3、进行半精加工：包括加工分体件1和分体件2垂直于其轴向的b端面和与b端面平行的底面、两分体件扣合接触c面和内腔各圆面，其中，进行内腔各圆面加工采用上述第一辅助装置对构件进行夹持固定；
11、步骤4、采用去应力退火与高低温稳定处理方式对构件进行热处理；
12、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种两分体式薄壁筒形复杂构件精密加工工装，其特征在于：包括第一辅助装置和第二辅助装置；所述第一辅助装置，用于在进行构件粗车加工和半精车加工时，实现构件的两分体按对齐扣合式内卡固定；所述第二辅助装置，用于在进行构件的精加工时，实现对构件的单分体以其与另一分体的接触面外露的方式固定；
2.一种采用权利要求1所述的两分体式薄壁筒形复杂构件精密加工工装的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的采用权利要求1所述的两分体式薄壁筒形复杂构件精密加工工装的加工方法，其特征在于，步骤1包括：
4.根据权利要求2所述的采用权利要求1所述的两分体式薄壁筒形复杂构件精密加工工装的加工方法，其特征在于，步骤2具体为：随炉升温到700℃，保温2小时，然后随炉冷却。
5.根据权利要求2所述的采用权利要求1所述的两分体式薄壁筒形复杂构件精密加工工装的加工方法，其特征在于，步骤3包括：
6.根据权利要求2所述的采用权利要求1所述的两分体式薄壁筒形复杂构件精密加工工装的加工方法，其特征在于，步骤4具体为：去应力退火：随炉升温到6
7.根据权利要求2所述的采用权利要求1所述的两分体式薄壁筒形复杂构件精密加工工装的加工方法，其特征在于：步骤5中，研磨平板的精度为零级,在研磨平板的平面上加工出宽2×2所示的交叉槽。
...【技术特征摘要】
1.一种两分体式薄壁筒形复杂构件精密加工工装，其特征在于：包括第一辅助装置和第二辅助装置；所述第一辅助装置，用于在进行构件粗车加工和半精车加工时，实现构件的两分体按对齐扣合式内卡固定；所述第二辅助装置，用于在进行构件的精加工时，实现对构件的单分体以其与另一分体的接触面外露的方式固定；
2.一种采用权利要求1所述的两分体式薄壁筒形复杂构件精密加工工装的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的采用权利要求1所述的两分体式薄壁筒形复杂构件精密加工工装的加工方法，其特征在于，步骤1包括：
4.根据权利要求2所述的采用权利要求1所述的两分体式薄壁筒形复杂构件精密加工工装的加工方法，其特征在于，步骤2具体为：随炉升温到700℃，保温2小时，然后随炉...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵永峰，高焕明，杨智勇，于鑫，王强，任冬罡，于涵，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所，
类型：发明
国别省市：
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