專利名稱：玻璃鋼套筒加工方法及加工裝置和鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于非金屬模壓材料鏜削加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種玻璃鋼套筒加工方 法及加工裝置和鉆頭。
背景技術(shù)：
航天飛行器的運(yùn)載火箭、導(dǎo)彈等高技術(shù)產(chǎn)品在飛行過程中將會(huì)產(chǎn)生較大的熱量， 影響產(chǎn)品中的儀器儀表的正常工作，使電子元器件失效，并威脅到產(chǎn)品的正常飛行。為此， 一般采用非金屬材料對(duì)電子元器件進(jìn)行防熱隔熱。玻璃鋼套筒就是安裝在燃?xì)舛嫦到y(tǒng)中用 于對(duì)負(fù)推噴管防熱隔熱的零件。玻璃鋼套筒是用玻璃纖維布和樹脂按一定的比例混合后， 采用模具模壓成型毛坯，再進(jìn)行內(nèi)孔機(jī)械加工的玻璃鋼產(chǎn)品。玻璃鋼套筒毛坯的結(jié)構(gòu)，由玻 璃鋼套筒毛坯主體與固定板組成，固定板底部有凸塊，加工后的玻璃鋼套筒設(shè)置有中心孔， 呈臺(tái)階形同心孔，玻璃鋼套筒的中心孔軸線與固定板上平面相交成銳角，角度為Θ，從而使 玻璃鋼套筒的中心孔與固定板的外表面上形成相貫線，線輪廓為橢圓形截面；玻璃鋼套筒 的中心孔的精度要求高，兩孔同軸度為O. 03mm-0. 08mm,臺(tái)階圓孔較淺，內(nèi)圓孔較深。因此此 組中心孔需通過機(jī)械加工來完成?，F(xiàn)有技術(shù)是將玻璃鋼套筒毛坯固定在鏜銑床上再用刀具 加工而成，其中在固定玻璃鋼套筒毛坯時(shí)是用萬能虎鉗的兩個(gè)平口鉗夾緊腰形圓柱體兩側(cè) 面，再進(jìn)行鉆削或銑削加工，裝夾、找正困難，裝夾時(shí)夾緊腰形圓柱體部位，零件徑向受力， 將產(chǎn)生彈性變形，加工后夾緊狀態(tài)下零件內(nèi)孔合格，當(dāng)卸下零件后，內(nèi)孔產(chǎn)生的彈性變形， 影響加工零件的形位精度及尺寸精度。而且切削橢圓形截面部位時(shí)，刀具由連續(xù)進(jìn)刀漸變 為斷續(xù)進(jìn)刀，零件加工面受到不均勻外力作用，特別是玻璃鋼套筒毛坯固定底板的凸塊與 刀具呈一定夾角，刀具切入或切出時(shí)，刀齒會(huì)將材料帶起，造成掉渣、崩角、破裂，使成品件 的表面質(zhì)量低下。同時(shí)，因玻璃鋼材料中的玻璃纖維具有各向異性，切削加工容易造成組織 的分層、脫膠，給切削加工增加了一定的困難，特別是玻璃纖維的化學(xué)成份二氧化硅及氧化 鋁等是玻璃鋼材料中的硬質(zhì)點(diǎn)，硬度很高，對(duì)刀具的磨損特別嚴(yán)重，在加工較深、精度要求 又高的孔時(shí)，不允許使用油、水等冷卻液的情況下，冷卻條件差，加工切削熱量不易散去，同 時(shí)由于樹脂不耐高溫，在高速切削過程中，切削溫度高，膠粘狀的碎屑遇冷又硬化，極易沾 附在金屬刀具的表面上，也會(huì)使零件產(chǎn)生掉渣、崩角、破裂，成品件合格率十分低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能使玻璃鋼套筒加工面均衡受力的玻璃 鋼套筒加工方法及加工裝置和鉆頭。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種玻璃鋼套筒加工方法，將玻璃鋼套筒毛坯固定后，再鉆削加工，包括如下步 驟中心孔定位，在所述玻璃鋼套筒毛坯主體中心劃出中心孔的十字中心線；固定玻璃鋼套筒毛坯，將所述玻璃鋼套筒毛坯安裝于固定在鏜床上的鏜床夾具上；預(yù)鉆中心孔，用中心鉆定心，在所述十字中心線的中心，預(yù)鉆中心孔；鉆中心孔底孔，用硬質(zhì)合金鉆頭鉆出底孔，去除孔中心余量；粗鉆中心孔,用硬質(zhì)合金鉆頭鉆孔,留余量5mm-6_ ；粗Il內(nèi)圓孔，留余量;精I(xiàn)l內(nèi)圓孔，切削參數(shù)為主軸轉(zhuǎn)速n=350r/min-450r/min,進(jìn)給量f=0. Imm/ r-0. 3mm/r,切削深度 t=0. 1mm~0. 3mm ；粗Il臺(tái)階圓孔,對(duì)臺(tái)階圓孔進(jìn)行粗Il并留余量深度鍵至設(shè)計(jì)尺寸；精鏜臺(tái)階圓孔，使臺(tái)階圓孔達(dá)到設(shè)計(jì)的孔徑尺寸及同軸度要求。本發(fā)明還提供一種玻璃鋼套筒加工的加工裝置，包括一個(gè)鏜床夾具，所述鏜床夾 具包括定位本體、過渡套，所述定位本體固定在鏜床上，所述定位本體的上端為第一斜平 面，下端為平面，所述第一斜平面與所述定位本體下端平面的夾角為銳角；所述定位本體設(shè) 置有定位孔，定位孔中心線與所述定位本體下端平面平行；所述過渡套呈圓筒狀，一端為第 二斜平面，所述第二斜平面與所述過渡套中心線的夾角為銳角，所述過渡套安裝于定位本 體的定位孔內(nèi)，形成過盈配合；所述第一斜平面和所述第二斜平面平齊。所述Il床夾具定位本體的第一斜平面上設(shè)置有一個(gè)凹?jí)K,第一斜平面的凹?jí)K底面 與第二斜平面平齊，所述凹?jí)K與所述玻璃鋼套筒毛坯的凸塊形成間隙配合。所述鏜床夾具還包括聯(lián)接底板，所述定位本體通過所述聯(lián)接底板固定在鏜床上。所述過渡套內(nèi)部設(shè)置有與所述玻璃鋼套筒的內(nèi)孔尺寸相等的內(nèi)孔。本發(fā)明提供一種玻璃鋼套筒加工的鉆頭，為硬質(zhì)合金鉆頭，所述鉆頭的螺旋刃呈 倒錐形，鉆頭直徑從頂端向尾部逐漸減少，圓錐角為1° -3°。本發(fā)明的有益效果是首先改進(jìn)了玻璃鋼套筒毛坯的裝夾方式，采用端面定位的鏜 夾夾具將零件固定在鏜床上進(jìn)行加工，使加工部位不受力，改變了原玻璃鋼套筒毛坯夾緊 加工部位的裝夾方式，夾持的方式，改變了夾緊力的方向，使玻璃鋼套筒毛坯的受力方向從 根本上發(fā)生變化，有效地解決了內(nèi)孔加工縮孔與變形的關(guān)鍵問題。過渡套使夾具與玻璃鋼 套筒毛坯之間處于壓緊貼合狀態(tài)，使鏜孔過程中的斷續(xù)切削變成了連續(xù)切削，同時(shí)過渡套 選用聚四氟乙烯材料制成，材料硬度適中，加工時(shí)即可對(duì)刀具起到支撐作用，又不磨損刀 具。可以有效改善現(xiàn)有加工防熱層容易、掉渣、脫塊、起層、裂紋、斷裂，成品合格率低的問 題。本發(fā)明提供的此種定位裝夾方式能夠使裝夾簡(jiǎn)便，更易找正，能夠提高工作效率、工作 質(zhì)量，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。本發(fā)明還對(duì)對(duì)硬質(zhì)合金鉆頭進(jìn)行改制，使側(cè)刃與加工部位內(nèi)壁的 接觸面積減少了摩擦，使其鉆削時(shí)排屑順利，使切削熱容易散去，從而改善了鉆頭的切削環(huán) 境，增加了鉆頭的使用壽命，提高了加工效率，避免鉆頭頭部鉆深入時(shí)被咬死。同時(shí)，為使加 工平穩(wěn)減少振動(dòng)變形，加工中采用了由粗加工到精加工的多步驟進(jìn)行加工的方法，逐步去 除加工余量，達(dá)到提高零件精度的目的。切削深度也依次遞減。另外，為保證零件的尺寸、形 狀精度和表面粗糙度的要求，需要嚴(yán)格控制切削參數(shù)，由于玻璃鋼材料的特殊性，切削過程 類似于“砂輪”對(duì)刀具的磨削過程，因此切削時(shí)轉(zhuǎn)速不宜過高，但進(jìn)給量、進(jìn)給速度要大些， 以盡量減少刀具和材料之間的作用時(shí)間。在加工過程中，主軸的轉(zhuǎn)速η和縱向進(jìn)給量S、切 削深度t三要素是決定產(chǎn)品的加工質(zhì)量及加工效率的關(guān)鍵因素，因此要合理選擇根據(jù)玻璃 鋼材料的特性，本發(fā)明選擇了合理匹配的加工三要素，保證了產(chǎn)品的加工質(zhì)量。本發(fā)明還對(duì)鏜削方法的參數(shù)進(jìn)行控制，有效改善了現(xiàn)有機(jī)械加工玻璃鋼制品容易縮孔、變形、掉渣、脫 塊、起層、裂紋的現(xiàn)象，使得成品合格率得以上升。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。圖1為本發(fā)明實(shí)施例所加工的玻璃鋼套筒毛坯結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例所加工的玻璃鋼套筒結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例所加工的玻璃鋼套筒固定安裝示意圖。圖4為用于本發(fā)明實(shí)施例加工玻璃鋼套筒的鉆頭示意圖。
具體實(shí)施例方式將如圖1所示一個(gè)玻璃鋼套筒毛坯(包括玻璃鋼套筒主體1和固定板2，固定板2 底部有凸塊21)加工成如圖2所示的玻璃鋼套筒，中心孔包括同軸的臺(tái)階圓孔11和內(nèi)圓孔 12,兩孔同軸度為0. 08mm,其中臺(tái)階圓孔11 42mm,深13. 5mm,內(nèi)圓孔12 26mm,深130mm, 玻璃鋼套筒的中心孔軸線與固定板2上平面相交成銳角，角度為25。。本實(shí)施例采用的加工方法的加工步驟如下中心孔定位，在玻璃鋼套筒主體1中心劃出中心孔的十字中心線；固定玻璃鋼套筒毛坯，如圖3所示，將玻璃鋼套筒毛坯安裝于固定在鏜床4上的鏜 床夾具3上。其中鏜床夾具3包括定位本體31、過渡套32和聯(lián)接底板33。定位本體31通 過聯(lián)接底板33固定在鏜床4上。定位本體31的上端為第一斜平面311，下端為平面312。 第一斜平面311與平面312的夾角度數(shù)為25°，第一斜平面上311設(shè)置有一個(gè)凹?jí)K314 ;定 位本體31設(shè)置有定位孔313，定位孔313中心線與平面312平行；過渡套選用聚四氟乙烯材 料制成，硬度適中，加工時(shí)即可對(duì)刀具起到支撐作用，又不磨損刀具。過渡套32呈圓筒狀， 一端為第二斜平面321，第二斜平面321與過渡套32中心線的夾角角度為25。，過渡套32 安裝于定位本體的定位孔313內(nèi)，形成過盈配合，過渡套32內(nèi)部設(shè)置有與玻璃鋼套筒的內(nèi) 圓孔12尺寸相等的內(nèi)孔322 ;所述第一斜平面311的凹?jí)K314底面與第二斜平面321平齊。 再將玻璃鋼套筒毛坯裝于定位本體31上，凹?jí)K314與玻璃鋼套筒毛坯的凸塊21形成間隙 配合，用壓板、螺栓、螺母固定，將刀具安裝在鏜床主軸上，圖3中“一”為鏜床主軸方向。預(yù)鉆中心孔，用A2. 5中心鉆定心，在十字中心線的中心，預(yù)鉆中心孔。鉆中心孔底孔，用小13整體加長(zhǎng)硬質(zhì)合金YG8嵌齒帶倒錐的鉆頭鉆出底孔，去除 孔中心余量。粗鉆中心孔，用如圖4所示的用硬質(zhì)合金鉆頭鉆孔，加工后留余量5mm該鉆頭用 小20鉆頭改制，鉆頭的螺旋刃呈倒錐形，鉆頭直徑從頂端向尾部逐漸減少，圓錐角為2。。 這樣的鉆頭側(cè)刃與零件內(nèi)壁的接觸面積減少，減少了摩擦，使其切削熱容易散去，提高了加 工效率，但同時(shí)由于鉆孔深度較深，此時(shí)由于鉆頭導(dǎo)向性問題，所鉆的中心孔的中心發(fā)生 2mm的偏移量。粗鏜內(nèi)圓孔12，分五次粗鏜削內(nèi)孔并留余量1mm，將粗鉆中心孔時(shí)偏移的中心孔 中心2mm的偏移量進(jìn)行校正，保證孔中心與零件外形對(duì)稱。精鍵內(nèi)圓孔12,精鍵至內(nèi)圓孔12至26mm,深130mm切削參數(shù)為主軸轉(zhuǎn)速n=400r/min,進(jìn)給量 f=0. lmm/r,切削深度 t=0. 3mm ；粗II臺(tái)階圓孔11，對(duì)臺(tái)階孔11進(jìn)行粗II并留余量1mm，深度II至13. 5mm ；精I(xiàn)I臺(tái)階圓孔11,使臺(tái)階孔11 42mm及臺(tái)階孔11、內(nèi)圓孔12兩孔同軸度為 0. 08mm的同軸度要求。最后，松開壓板、螺栓，從鏜床夾具3上取下加工的玻璃鋼套筒，將孔口上的飛邊 毛刺用砂紙去除干凈即可。本實(shí)施例采取的加工方法是解決了原加工過程中玻璃鋼套筒表面在加工時(shí)受力 不均勻的問題，零件報(bào)廢率低，加工效率高，安全可靠，且加工配套裝置的鏜床夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、使用方便。最后所應(yīng)說明的是，以上具體實(shí)施方式
僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì) 本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均 應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.ー種玻璃鋼套筒加工方法，將玻璃鋼套筒毛坯固定后，再鉆削加工，其特征在于，包括如下步驟 中心孔定位，在所述玻璃鋼套筒毛坯主體中心劃出中心孔的十字中心線； 固定玻璃鋼套筒毛坯，將所述玻璃鋼套筒毛坯安裝于固定在鏜床上的鏜床夾具上； 預(yù)鉆中心孔，用中心鉆定心，在所述十字中心線的中心，預(yù)鉆中心孔； 鉆中心孔底孔，用硬質(zhì)合金鉆頭鉆出底孔，去除孔中心余量； 粗鉆中心孔，用硬質(zhì)合金鉆頭鉆孔，留余量； 粗鍵內(nèi)圓孔，留余量； 精鍵內(nèi)圓孔，切削參數(shù)為主軸轉(zhuǎn)速n=350r/min-450r/min,進(jìn)給量f=0. lmm/r-O. 3mm/r,切削深度 t=0. Imm-O 3mm ； 粗鍵臺(tái)階圓孔，對(duì)臺(tái)階圓孔進(jìn)行粗鍵并留余量深度鍵至設(shè)計(jì)尺寸； 精鏜臺(tái)階圓孔，使臺(tái)階圓孔達(dá)到設(shè)計(jì)的孔徑尺寸及同軸度要求。
2.ー種用于權(quán)利要求I所述玻璃鋼套筒加工的加工裝置，其特征在于，包括一個(gè)鏜床夾具，所述鏜床夾具包括定位本體、過渡套，所述定位本體固定在鏜床上，所述定位本體的上端為第一斜平面，下端為平面，所述第一斜平面與所述定位本體下端平面的夾角為鋭角；所述定位本體設(shè)置有定位孔，定位孔中心線與所述定位本體下端平面平行；所述過渡套呈圓筒狀，一端為第二斜平面，所述第二斜平面與所述過渡套中心線的夾角為銳角，所述過渡套安裝于定位本體的定位孔內(nèi)，形成過盈配合；所述第一斜平面和所述第二斜平面平齊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種用于加工玻璃鋼套筒的加工裝置，其特征在于，所述鏜床夾具定位本體的第一斜平面上設(shè)置有一個(gè)凹?jí)K，第一斜平面的凹?jí)K底面與第二斜平面平齊，所述凹?jí)K與所述玻璃鋼套筒毛坯的凸塊形成間隙配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的ー種用于加工玻璃鋼套筒的加工裝置，其特征在于，所述鏜床夾具還包括聯(lián)接底板，所述定位本體通過所述聯(lián)接底板固定在鏜床上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的ー種用于加工玻璃鋼套筒的加工裝置，其特征在于，所述過渡套內(nèi)部設(shè)置有與所述玻璃鋼套筒的內(nèi)孔尺寸相等的內(nèi)孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的ー種用于加工玻璃鋼套筒的加工裝置，其特征在于，所述過渡套采用聚四氟こ烯材料制成。
7.ー種用于權(quán)利要求I所述玻璃鋼套筒加工的鉆頭，為硬質(zhì)合金鉆頭，其特征在于，所述鉆頭的螺旋刃呈倒錐形，鉆頭直徑從頂端向尾部逐漸減少，圓錐角為1° -3°。
全文摘要
本發(fā)明屬于非金屬模壓材料鏜削加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種玻璃鋼套筒加工方法及加工裝置和鉆頭，其加工步驟包括中心孔定位，固定玻璃鋼套筒毛坯，預(yù)鉆中心孔，鉆中心孔底孔，粗鉆中心孔，粗鏜內(nèi)圓孔，精鏜內(nèi)圓孔，粗鏜臺(tái)階圓孔，精鏜臺(tái)階圓孔，最終將玻璃鋼套筒毛坯加工成合格的玻璃鋼套筒；其加工裝置的鏜床夾具包括定位本體、過渡套，定位本體固定在鏜床上，過渡套安裝于定位本體的定位孔內(nèi)，定位本體的上端第一斜平面和過渡套一端的第二斜平面平齊；玻璃鋼套筒加工的鉆頭的螺旋刃呈倒錐形，圓錐角為1°-3°。本發(fā)明解決了玻璃鋼套筒表面在加工時(shí)受力不均勻的問題，零件報(bào)廢率低，加工效率高，加工配套裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便。
文檔編號(hào)B23P17/00GK102658468SQ201210173530
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者任延玲 申請(qǐng)人:湖北三江航天紅陽(yáng)機(jī)電有限公司