一種金屬與玻璃鋼形成的長(zhǎng)薄壁復(fù)合殼體的車削方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，更具體地，涉及一種金屬與玻璃鋼形成的長(zhǎng)薄壁復(fù)合 殼體的車削方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，材料技術(shù)得到飛速發(fā)展。復(fù)合材料作為一種 新型材料已經(jīng)逐漸成為21世紀(jì)的主導(dǎo)材料之一。復(fù)合材料具有質(zhì)量輕，較高比強(qiáng)度、比模 量，抗腐蝕、耐高溫、耐燒蝕性等特點(diǎn)，是飛機(jī)、導(dǎo)彈、航天飛行器等武器的理想材料。"金屬+ 復(fù)合材料"是目前在某類產(chǎn)品中比較通用的一類結(jié)構(gòu)件，目前主要采用纏繞、套裝等技術(shù)制 造，將玻璃鋼覆在金屬殼體的外表面上。
[0003] 因此，在航天制造行業(yè)，對(duì)于"金屬+復(fù)合材料"薄壁結(jié)構(gòu)艙段殼體，主要采用金屬 殼體加工一金屬與玻璃復(fù)合一復(fù)合后精加工的流程進(jìn)行產(chǎn)品制造。
[0004] "金屬+復(fù)合材料"長(zhǎng)薄壁結(jié)構(gòu)艙段殼體具有以下特點(diǎn)：
[0005] (1)因零件材料本身特性（如不銹鋼材料的塑性）、機(jī)械加工刀具與已加工表面擠 壓、機(jī)械加工過(guò)程中熱變形、材料本身在加工過(guò)程中的相變等原因?qū)е铝慵庸ね旰蟊砻?有一定有殘余應(yīng)力，引起零件加工完后存在一定變形；
[0006] (2)零件結(jié)構(gòu)本身剛性較差，機(jī)械加工過(guò)程中存在裝夾變形；
[0007] (3)受材料性能的要求，玻璃纏繞后加工過(guò)程中不能采用冷卻液，刀具磨損嚴(yán)重造 成尺寸超差；
[0008] (4)加工過(guò)程中切削力大、切削溫度高、刀具磨損嚴(yán)重，產(chǎn)品精度不易控制；
[0009] 現(xiàn)有的車削方法如下：
[0010] ⑴先進(jìn)行外圓的粗、精加工，再加工內(nèi)孔；
[0011] ⑵金屬殼體的兩端面及內(nèi)孔的精度是自由控制；
[0012] (3)車削外圓，車削內(nèi)孔時(shí)直接夾緊外圓；
[0013] (4)采用壓縮空氣對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行冷卻；
[0014] 零件加工過(guò)程主要涉及內(nèi)外圓及端面加工，粗、精加工外圓、內(nèi)孔不進(jìn)行控制，影 響后續(xù)復(fù)合殼體精度，需要協(xié)調(diào)借量的尺寸增多，車削難度加大，直接導(dǎo)致后續(xù)壁厚不均， 無(wú)法滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)；零件剛性較差，直接夾緊外圓車削，極易發(fā)生裝夾變形，影響壁厚及尺 寸精度；壓縮空氣為常溫，對(duì)降低刀具切削熱功能有限，達(dá)不到冷卻液的功能要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種金屬與玻璃鋼形成的長(zhǎng) 薄壁復(fù)合殼體的車削方法，能減少裝夾變形、改善切削環(huán)境、提高刀具壽命。
[0016] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種金屬與玻璃鋼形成的長(zhǎng)薄 壁復(fù)合殼體的車削方法，包括以下步驟：
[0017] 1)粗車玻璃鋼外圓，留余量0. 5?Imm ;粗車外圓時(shí)，先清理金屬殼體的前后兩端， 以前后兩端的內(nèi)孔定位，前后兩端分別采用前堵頭和后堵頭，前端用夾頭夾緊前堵頭，后 端用頂尖頂緊后堵頭，同時(shí)固定零件，加工時(shí)采用冷風(fēng)機(jī)吹冷風(fēng)的冷卻方式對(duì)刀具進(jìn)行冷 卻；
[0018] 2)粗車殼體兩端面，兩端各留余量0.5?Imm;粗車內(nèi)孔，留余量0.2?0.5mm;粗 車內(nèi)孔時(shí)，采用軟爪裝夾外圓，夾持到殼體的中間位置；加工兩端面及兩端內(nèi)孔；加工時(shí)采 用冷風(fēng)機(jī)吹冷風(fēng)的冷卻方式對(duì)刀具進(jìn)行冷卻；
[0019] 3)精車玻璃鋼外圓；精車外圓時(shí)，將前堵頭裝夾在夾頭上，找正前堵頭外圓與殼 體內(nèi)孔接觸面的圓度在〇. 03以內(nèi)，前堵頭端面與殼體端面接觸面的跳動(dòng)在0. 02以內(nèi)；后端 面用后堵頭頂緊，且用頂尖固定；用塞尺檢測(cè)前堵頭與前端內(nèi)孔的配合間隙，要求四處對(duì)稱 位置的間隙偏差不大于〇. 03 ;加工時(shí)采用冷風(fēng)機(jī)吹冷風(fēng)的冷卻方式對(duì)刀具進(jìn)行冷卻；
[0020] 4)精車殼體兩端面、內(nèi)孔及環(huán)形槽；精車內(nèi)孔時(shí)，采用軟爪裝夾外圓，夾持到殼體 的中間位置，找正殼體外圓跳動(dòng)在〇. 05以內(nèi)，加工兩端面、兩端內(nèi)孔及環(huán)形槽；加工時(shí)采用 冷風(fēng)機(jī)吹冷風(fēng)的冷卻方式對(duì)刀具進(jìn)行冷卻。
[0021] 優(yōu)選地，步驟1)中粗車玻璃鋼外圓時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為120?185r/min，進(jìn)給速度為 0.27 ?0. 81mm/r〇
[0022] 優(yōu)選地，步驟3)中精車玻璃鋼外圓時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為120?185r/min，進(jìn)給速度為 0· 1 ?0· 3mm/r〇
[0023] 優(yōu)選地，步驟4)中粗車殼體內(nèi)孔時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為120?185r/min，進(jìn)給速度為 0· 1 ?0· 5mm/r〇
[0024] 優(yōu)選地，步驟4)中精車殼體兩端面時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速不大于150r/min，進(jìn)給速度為 0.08 ?0. 2mm/r。
[0025] 總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有 益效果：本發(fā)明采用粗、精加工工序，合理分配工藝余量，控制變形量；對(duì)金屬殼體內(nèi)孔精 度進(jìn)行控制，作為復(fù)合后結(jié)構(gòu)件的加工基準(zhǔn)；采用堵頭和軟爪裝夾，減少裝夾變形；通過(guò)低 溫冷風(fēng)的冷卻方式，改善切削環(huán)境；對(duì)切削加工中的刀具和切削參數(shù)進(jìn)行規(guī)定，提高產(chǎn)品刀 具壽命和加工效率。本發(fā)明工藝方法合理、可靠，產(chǎn)品變形小，能有效地保證復(fù)合殼體加工 質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1是金屬與玻璃鋼形成的長(zhǎng)薄壁復(fù)合殼體的主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要 彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0028] 參照?qǐng)D1，一種金屬與玻璃鋼形成的長(zhǎng)薄壁復(fù)合殼體的車削方法，包括以下步驟：
[0029] 1)粗車玻璃鋼外圓，留余量0. 5?Imm ;粗車外圓時(shí)，先清理金屬殼體的前后兩端， 以前后兩端的內(nèi)孔定位，前后兩端分別采用前堵頭和后堵頭，前端用夾頭夾緊前堵頭，后端 用頂尖頂緊后堵頭，同時(shí)固定零件，加工時(shí)采用冷風(fēng)機(jī)吹低溫冷風(fēng)的冷卻方式對(duì)刀具進(jìn)行 冷卻；粗車玻璃鋼外圓時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為120?185r/min，進(jìn)給速度為0. 27?0. 81mm/r。
[0030] 2)粗車殼體兩端面，兩端各留余量0.5?1mm;粗車內(nèi)孔，留余量0.2?0.5mm;粗 車內(nèi)孔時(shí)，采用軟爪裝夾外圓，盡量夾持到中間部位，加工兩端面及兩端內(nèi)孔；加工時(shí)采用 冷風(fēng)機(jī)吹低