專利名稱：航天用陀螺儀鋁基碳化硅結(jié)構(gòu)件的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，特別涉及一種航天用陀螺儀鋁基碳化硅結(jié)構(gòu)件的加工方法。
背景技術(shù)：
鋁基碳化硅材料是在鋁基體中摻雜碳化硅顆粒而制成的復(fù)合材料，該材料具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性、變形量小等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在已應(yīng)用于航空航天、汽車制造、儀器儀表等領(lǐng)域，尤其在對(duì)耐熱性和變形量有較高要求的航空航天領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但是由于該材料中摻雜有碳化硅硬質(zhì)顆粒，因此對(duì)機(jī)械加工帶來很大困難。陀螺儀結(jié)構(gòu)件要求結(jié)構(gòu)剛度大、質(zhì)量輕，因此制造此類零件的坯料都是經(jīng)需鍛壓和熱處理，加工過程中從坯料上去除掉的材料在80%以上，對(duì)刀具磨損較大，因此現(xiàn)有加工方法中粗精加工都采用金剛石刀具， 但金剛石刀具價(jià)格昂貴，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提出一種使刀具磨損延長，成本降低，加工效率提高，成品合格率提高的航天用陀螺儀鋁基碳化硅結(jié)構(gòu)件的加工方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是航天用陀螺儀鋁基碳化硅結(jié)構(gòu)件的加工方法包括以下步驟步驟一先將鑄造成型后的坯料鍛造，然后將鍛造后的坯料進(jìn)行固溶處理，固溶處理的溫度在530 560°C，時(shí)間在2 6小時(shí)；固溶處理后將坯料迅速置于30°C以下的水中快速冷卻，然后時(shí)效處理36小時(shí)以上；步驟二 用直徑Φ IOmm以上的硬質(zhì)合金立銑刀粗銑基面，硬質(zhì)合金立銑刀的刀刃經(jīng)過滲氮處理，然后以基面為粗基準(zhǔn)粗銑前壁和側(cè)壁的外表面，留余量0. 5mm ；再分別粗銑與前壁和側(cè)壁相對(duì)的表面，留余量0. 5mm ；以前壁和側(cè)壁的幾何中心為中心，鉆Φ IOmm的通孔；最后，粗銑上表面，直至銑出一個(gè)矩形通孔，四周留壁厚不小于6mm，加工過程中主軸轉(zhuǎn)速在1000 2000r/min，進(jìn)給速度100 200mm/min，切削深度0. 05 0. 15mm ；步驟三以經(jīng)過粗銑的上表面為精基準(zhǔn)，運(yùn)用金剛石銑刀精銑該工件的內(nèi)表面、外表面和基面，內(nèi)表面和外表面都倒角，然后以精銑后的基面為基準(zhǔn)精銑上表面，精銑時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速2000r/min，進(jìn)給速度50mm/min，切削深度0. 05mm,精銑后壁厚為5. 5mm ；最后精鏜粗加工工序中鉆出的孔，精鏜時(shí)使用金剛石鏜刀，主軸轉(zhuǎn)速500r/min ；步驟四用金剛石刮刀刮研四個(gè)通孔，直至相對(duì)的孔之間的同軸度φ小于 0.005mm。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果采用經(jīng)過滲氮處理的硬質(zhì)合金銑刀進(jìn)行粗加工，去除了大部分切削余量，減少了金剛石刀具的使用時(shí)間，采用合理的切削參數(shù)， 延長刀具壽命，提升產(chǎn)品合格率，降低成本；粗加工時(shí)使用滲氮處理的硬質(zhì)合金銑刀，增大了切削用量，使效率提高。


圖1是鋁基碳化硅毛坯的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是成品結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1-2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式航天用陀螺儀鋁基碳化硅結(jié)構(gòu)件的加工方法如下步驟一先將鑄造成型后的坯料鍛造，然后將鍛造后的坯料進(jìn)行固溶處理，固溶處理的溫度在530 560°C，時(shí)間在2 6小時(shí)，固溶處理后將坯料迅速置于30°C以下的水中快速冷卻，然后時(shí)效處理36小時(shí)以上；步驟二 用直徑Φ IOmm以上的硬質(zhì)合金立銑刀粗銑基面1，硬質(zhì)合金立銑刀經(jīng)過滲氮處理，然后以基面1為粗基準(zhǔn)粗銑前壁2和側(cè)壁4的外表面，留余量0. 5mm ；再分別粗銑與前壁2和側(cè)壁4相對(duì)的表面，留余量0. 5mm,以前壁2和側(cè)壁4的幾何中心為中心， 鉆Φ IOmm的通孔；最后，粗銑上表面3，直至銑出一個(gè)矩形通孔，四周留壁厚不小于6mm， 加工過程中主軸轉(zhuǎn)速在1000 2000r/min，進(jìn)給速度100 200mm/min，切削深度0. 05 0. 15mm ；步驟三以經(jīng)過粗銑的上表面3為精基準(zhǔn)，運(yùn)用金剛石銑刀精銑該工件的內(nèi)表面、 外表面和基面1，內(nèi)表面和外表面都倒角，然后以精銑后的基面1為基準(zhǔn)精銑上表面3，精銑時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速2000r/min，進(jìn)給速度50mm/min，切削深度0. 05mm,精銑后壁厚為5. 5mm,最后精鏜粗加工工序中鉆出的孔，精鏜時(shí)使用金剛石鏜刀，主軸轉(zhuǎn)速500r/min ；步驟四用金剛石刮刀刮研四個(gè)通孔，直至相對(duì)的孔之間的同軸度Φ小于 0.005mm。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖1-2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式步驟二中硬質(zhì)合金立銑刀表面鍍有TiN涂層，涂層厚度0. 05mm ；步驟三中金剛石鏜刀主軸轉(zhuǎn)速400r/min。其余方法步驟與步驟一相同。
權(quán)利要求
1.一種航天用陀螺儀鋁基碳化硅結(jié)構(gòu)件的加工方法，其特征在于包括以下步驟 步驟一先將鑄造成型后的坯料鍛造，然后將鍛造后的坯料進(jìn)行固溶處理，固溶處理的溫度在530 560°C，時(shí)間在2 6小時(shí)，固溶處理后將坯料迅速置于30°C以下的水中快速冷卻，然后時(shí)效處理36小時(shí)以上；步驟二 用直徑ΦΙΟπιπι以上的硬質(zhì)合金立銑刀粗銑基面(1)，然后以基面(1)為粗基準(zhǔn)粗銑前壁⑵和側(cè)壁⑷的外表面，留余量0.5mm;再分別粗銑與前壁⑵和側(cè)壁(4)相對(duì)的表面，留余量0. 5mm,以前壁⑵和側(cè)壁(4)的幾何中心為中心，鉆ΦΙΟπιπι的通孔；最后，粗銑上表面(3)，直至銑出一個(gè)矩形通孔，四周留壁厚不小于6mm，加工過程中主軸轉(zhuǎn)速在 1000 2000r/min，進(jìn)給速度 100 200mm/min，切削深度 0. 05 0. 15mm ；步驟三以經(jīng)過粗銑的上表面C3)為精基準(zhǔn)，運(yùn)用金剛石銑刀精銑該工件的內(nèi)表面、外表面和基面(1)，內(nèi)表面和外表面都倒角，然后以精銑后的基面(1)為基準(zhǔn)精銑上表面(3)， 精銑時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速2000r/min，進(jìn)給速度50mm/min，切削深度0. 05mm,精銑后壁厚為5. 5mm, 最后精鏜粗加工工序中鉆出的孔，精鏜時(shí)使用金剛石鏜刀，主軸轉(zhuǎn)速500r/min ；步驟四用金剛石刮刀刮研四個(gè)通孔，直至相對(duì)的孔之間的同軸度φ小于0. 005mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天用鋁基碳化硅陀螺儀結(jié)構(gòu)件的加工方法，其特征在于 所述步驟二中的硬質(zhì)合金立銑刀的刀刃經(jīng)過滲氮處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，特別涉及一種航天用陀螺儀鋁基碳化硅結(jié)構(gòu)件的加工方法。本發(fā)明對(duì)坯料進(jìn)行鍛造、固溶處理和時(shí)效處理，固溶處理溫度530～560℃；用經(jīng)過滲氮處理的硬質(zhì)合金立銑刀對(duì)工件的基面、上表面及側(cè)面進(jìn)行粗銑加工，對(duì)前壁和側(cè)壁進(jìn)行鉆孔加工，粗銑完成后工件壁厚為6mm；以粗銑后的上表面為基準(zhǔn)，對(duì)外壁、內(nèi)壁及基面精銑加工，切削深度為0.05mm，精鏜四個(gè)孔后用刮刀刮研四個(gè)孔，孔的同軸度φ小于0.005mm。本發(fā)明切削參數(shù)設(shè)置合理，運(yùn)用硬質(zhì)合金刀具去除大部分切削余量，減少了金剛石刀具的使用，加工成本低，成品率高。
文檔編號(hào)B23C5/16GK102430892SQ20111025628
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者楊 嘉 申請(qǐng)人:楊 嘉