一种微球形轴尖的加工方法及其专用工艺装备的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于航天产品精密加工技术领域，具体设及一种微球形轴尖的加工方法， 还设及一种微球形轴尖的专用工艺装备。
【背景技术】
[0002] 目前，新一代惯性导航器件的研制、生产中的巧螺仪、巧螺加速度计等均采用了轴 尖作为输出轴支承的结构形式。其轴尖形式均采用的是微球形轴尖结构，直径小于1mm，由 于轴尖产品体积小、精度要求高导致成型困难、表面质量难W达到要求。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有技术中的不足，提供一种微球形轴尖的加工方法及其专用工艺装 备，解决了各种巧螺仪表所用微球形轴尖的球头成型困难、球头表面质量难W达到要求的 难题。
[0004]本发明所采用的技术方案是：一种微球形轴尖的加工方法，包括W下步骤： 阳0化]步骤1、装夹待加工微形球轴尖
[0006]采用专用工艺装备完成对待加工微形球轴尖的装夹；
[0007]步骤2、确认加工参数
[000引切削速度、走刀量间关系由公式（1) 确认；
[0009]单次切削深度由公式似t = P1'V'8确认；
[0010] 其中，S为工件每转一周进给量，r为刀尖圆弧半径，T为刀具寿命，n为主轴转速，P为刀具补偿系数，t为单次切削深度，r为刀尖圆弧半径；
[0011] 步骤3、微球形轴尖的成型
[0012] 利用步骤2计算出的加工参数加工微形球轴尖，每加工一遍微形球轴尖退刀一 次，直至加工完成整个微形球轴尖。
[0013] 本发明的另一种技术方案是：一种微球形轴尖的专用工艺装备，所述专用工艺装 备包括联接件、夹持柄、弹黃夹头、微调螺钉、锁紧螺钉及微形球轴尖，所述联接件一端臂嵌 套在所述夹持柄的容腔中，所述微调螺钉穿设于所述联接件与夹持柄一侧，所述微形球轴 尖装配在联接件里开设的沉孔中，并通过弹黃夹头与锁紧螺钉紧固。
[0014]相较于现有技术，本发明具有的有益效果：通过设计快速定位专用工艺装备和优 化车削加工工艺参数，极大减少了车刀磨损程度，延长了刀具的使用寿命，减少了因刀具磨 损、崩刃造成球头成型困难，大幅降低生产成本、提高加工质量和效率。
【附图说明】
[0015] 图1是本发明专用工艺装备结构示意图；
[0016] 图2是本发明微形球轴尖结构示意图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0018] 一种微球形轴尖的加工方法，包括W下步骤：
[0019]步骤1、装夹待加工微形球轴尖
[0020] 通过专用工艺装备完成对待加工微形球轴尖的装夹；
[0021] 步骤2、确认加工参数
[0022] 切削速度、走刀量间关系由公式（1)
确认；
[0023] 单次切削深度由公式似t=P1'V'8确认；
[0024] 其中，S为工件每转一周进给量，取值单位mm/r;
[00巧]r为刀尖圆弧半径，取值单位mm; 阳0%] T为刀具寿命，取值单位min;
[0027] n为主轴转速，取值单位r/min ;
[0028]P为刀具补偿系数，根据轴尖球头直径确定，取值范围0.05~0.1 ;
[0029] t为单次切削深度，取值单位mm ;
[0030] r为刀尖圆弧半径；取值单位mm ;
[0031] 在使用W上经验公式时，计算取值过程中不将单位带入运算，经验公式仅作为选 取加工参数时的计算依据。
[0032] 步骤3、微球形轴尖的成型
[0033] 利用步骤2计算出的加工参数加工微形球轴尖，每加工一遍微形球轴尖退刀一 次，直至加工完成整个微形球轴尖。
[0034] 一种微球形轴尖的专用工艺装备，如图1所述，包括联接件1、夹持柄2、弹黃夹头 3、微调螺钉4、锁紧螺钉5及微形球轴尖6,所述联接件1 一端臂嵌套在所述夹持柄2的容 腔21中，所述微调螺钉4穿设于所述联接件1与夹持柄2 -侧，所述轴尖6装配在联接件 1里开设的沉孔11中，并通过弹黃夹头3与锁紧螺钉5紧固。
[0035] 本发明实施案例使用硬质合金复合涂层刀具在高硬度弹性合金轴尖丝3J40上加 工微球形轴尖的球头，该刀具经过工艺试验确定刀具寿命约为30min，具体实施方案为：
[0036] 步骤1 :装夹待加工微形球轴尖
[0037] 根据待加工微形球轴尖及其尾端锁紧螺纹大小设计联接件的沉孔大小，并加工联 接件，按照图1轴尖装夹示意图装夹。使用本方法装夹待加工微形球轴尖，只存在一个误 差，就是弹黃夹头在使联接件沉孔收紧过程的变形误差，规避了其他因素对待加工微形球 轴尖装夹的影响，极大提高了微形球轴尖装夹的快速性和加工精度。
[0038] 步骤2 :确认加工参数
[0039] 具体说明，W加工如图2所示的SOO. 6微球形轴尖为例。主轴转速根据机床性能 选定为3000r/min，利用公式（1)计算得出每转进给量S为0.005mm/r。利用经验公式（2) 计算得出单次切削深度t为0. 1mm。 W40] 步骤3 :微球形轴尖的成型
[0041]利用步骤2计算出的加工参数加工微形球轴尖，每加工一遍微形球轴尖退刀一 次，直至加工完成整个微形球轴尖。
[0042] 使用本发明的专用工艺装备，利用经验公式优化加工参数后，加工过程中刀具实 际使用寿命由Smin提升至30min，加工效率提升约375%。
[0043] 进一步说明，加工所用车刀应适时检查、更换；同时，在加工一定数量微球形轴尖 后，应注意更换被青铜材料联接件，防止联接件沉孔磨损等因素造成微球形轴尖精度下降。
[0044] 再进一步说明，本发明还包括使用投影仪检测微球形轴尖的球头曲率半径及尺寸 精度、加工质量W及车刀表面质量及联接件沉孔精度，W便及时更换车刀和联接件。
[0045] 需要特别注明的是本发明中所用的专用工艺装备和经验公式值只适用在高硬度 弹性合金轴尖丝3J40材料上加工ScpLImmW下的高精度微球形轴尖。
[0046] 更进一步说明，前述加工过程主要在数控机床上实现，所W本发明还包括数控加 工程序设计，数控机床根据加工程序执行在高硬度弹性合金轴尖丝3J40上微球形轴尖的 加工。
[0047] 本发明利用数控车床，用硬态车削的加工方法，直接将经过时效处理后的弹性合 金3J40车削成型，然后再进行精密抛光处理；同时采用专用工艺装备，通过锥度配合快速 定位，然后微调整锁紧螺钉精确度，解决微球形轴尖与车床装夹连接过程中的快速装夹定 位。锥度按1:250设计，W实现装夹过程中的精确定位，降低重复安装定位找正时间。通过 计算加工参数，确保刀具的加工寿命，实现高硬度弹性合金轴尖丝3J40材料上微球形轴尖 的高效精密加工。
[0048] 上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明的实施范围，故凡W 本发明权利要求所述内容所做的等同变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。
【主权项】
1. 一种微球形轴尖的加工方法，其特征在于，包括W下步骤： 步骤1、装夹待加工微形球轴尖 采用专用工艺装备完成对待加工微形球轴尖的装夹； 步骤2、确认加工参数 切削速度、走刀量间关系由公式（1)确认； 单次切削深度由公式（2)t=PI'V's确认； 其中，S为工件每转一周进给量，r为刀尖圆弧半径，T为刀具寿命，n为主轴转速，P为 刀具补偿系数，t为单次切削深度，r为刀尖圆弧半径； 步骤3、微球形轴尖的成型 利用步骤2计算出的加工参数加工微形球轴尖，每加工一遍微形球轴尖退刀一次，直 至加工完成整个微形球轴尖。2. -种微球形轴尖的专用工艺装备，其特征在于，所述专用工艺装备包括联接件（1)、 夹持柄（2)、弹黃夹头（3)、微调螺钉（4)及锁紧螺钉巧），所述联接件（1) 一端臂嵌套在所 述夹持柄（2)的容腔（21)中，所述微调螺钉（4)穿设于所述联接件（1)与夹持柄（2) -侧， 所述微形球轴尖（6)装配在联接件（1)里开设的沉孔（11)中，并通过弹黃夹头（3)与锁紧 螺钉（5)紧固。
【专利摘要】本发明公开了一种微球形轴尖的加工方法，包括待加工微形球轴尖、确认加工参数及微球形轴尖的成型三个步骤，其中切削速度、走刀量间关系由公式确认；单次切削深度由公式t＝ρ1.8r0.8确认。本方法优化了车削加工工艺参数极大减少了车刀磨损程度，延长了刀具的使用寿命，减少了因刀具磨损、崩刃造成球头成型困难。本发明还公开了一种微球形轴尖的专用工艺装备，以实现装夹过程中的精确定位，降低重复安装定位找正时间，大幅降低生产成本、提高加工质量和效率。<!-- 2 -->
【IPC分类】B23B5/00, B23B1/00, B23B7/12
【公开号】CN105364084
【申请号】CN201510883214
【发明人】陈发胜, 吕广昱
【申请人】陕西航天导航设备有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月4日