一种并联膜盘联轴器的加工方法

技术领域

本发明涉及加工领域，特别涉及一种并联膜盘联轴器的加工方法

背景技术

传统零件加工所选用刀具与夹具区别不大，刀具过长在加工中极 易发生震动，影响零件表面状态；加工时通常选用径向定位，轴向压 紧的加工方式，对于并联磨盘联轴器这种特殊结构零件来说，传统加 工方式不适合。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述问题，特提供了一种并联膜盘联轴 器的加工方法。

本发明提供了一种并联膜盘联轴器的加工方法，其特征在于：并 联膜盘联轴器由两个膜盘及中心轴组成，膜盘轴向厚度小，径向悬伸 长，两个并联膜盘之间形成一个70mm左右高度的深腔，深腔长度超 过130mm，传统刀具以及装夹方案难以加工故创造新的加工方式进行 加工；并联膜盘联轴器的加工方法中，刀具的设计：刀具长度满足一 半进入零件深腔进行加工，一半用于机床装夹，获得足够的刀具刚性， 保证加工过程不振刀，避免刀具过长导致加工行程受限；数控加工刀 具，机床配合为32mm，增加悬伸部分的厚度。

还包括装夹方式：加工并联膜盘联轴器的两膜盘之间，用螺钉通 过夹具上的通孔与零件的螺纹孔旋紧，使零件紧贴夹具配合表面，在 夹具中心处增加支撑轴，在支撑轴上放置一个压盖压在零件的另一侧 膜盘，使用螺钉通过压盖的通孔与零件的螺纹孔旋紧，零件的两个膜 盘外侧与零件本身形成一个刚性支撑，加工刚性得到加强。

还包括加工参数的匹配：两个膜盘厚度一致，都为薄壁结构，加 工时保证切削锋利，由于零件悬伸长，编程选用恒线速度的方式，加 工进给不超过0.16mm，并在局部转接圆弧降低进给，每次走刀切削深 度不多于0.2mm，保证刀具的锋利程度，从而保证零件表面加工质量。

特点为：第一步，选用特殊结构刀具，加厚悬伸部分的厚度，加 强刀具刚性，普通车刀增强刃部的厚度。第二步，在零件最终圆孔部 位预加工螺纹孔，通过螺纹孔与零件进行装夹，且由于结构的特殊性， 在零件上下两个端面均安排螺钉旋紧，保证零件加工刚性，在零件悬 伸过长的深腔内填充泡沫，吸收零件加工振动，制造随形填充块，支 撑零件加工，减少零件变形。第三步，控制上刀量以及加工进给，依 据实验的加工参数进行加工，解决零件变形大的问题。加工方式主要 缺点：螺钉装夹耗费时间较多，需要有专门的扳手进行零件装夹与拆 卸。

本发明的优点：

本发明所述的并联膜盘联轴器的加工方法，突破并联膜盘联轴器 加工的技术瓶颈，保证整机研制生产的顺利进行，为以后类似结构的 零件加工积累经验。在以往的零件加工中从未有过类似结构件的加工 工艺，满足了并联膜盘联轴器的加工技术。解决了深腔加工易振刀的 难题，并为薄壁结构件加工提供了加工参考，满足设计要求，对新一 代发动机制造技术水平的提升具有深远意义。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明具体实施方式的并联膜盘联轴器简图；

图2是本发明具体实施方式的深腔数控加工刀具三维简图；

图3是本发明具体实施方式的深腔普通车床加工刀具二维图；

图4是车加工膜盘联轴器深腔夹具结构图；

图5是车加工膜盘外侧夹具结构图；

图6是为铣加工膜盘卸荷槽夹具结构图；

图中，1零件，2上压盖，3中心旋紧螺母，4上旋紧螺栓，5下 旋紧螺栓，6夹具基体，7压板，8辅助支撑，9零件，10上旋紧螺 栓，11下旋紧螺栓，12夹具基体，13夹具基体，14辅助支撑，15 零件，16中心旋紧螺栓，17上压盖，18旋紧螺栓。

具体实施方式

实施例1

本发明提供了一种并联膜盘联轴器的加工方法，其特征在于：并 联膜盘联轴器由两个膜盘及中心轴组成，膜盘轴向厚度小，径向悬伸 长，两个并联膜盘之间形成一个70mm左右高度的深腔，深腔长度超 过130mm，传统刀具以及装夹方案难以加工故创造新的加工方式进行 加工；并联膜盘联轴器的加工方法中，刀具的设计：刀具长度满足一 半进入零件深腔进行加工，一半用于机床装夹，获得足够的刀具刚性， 保证加工过程不振刀，避免刀具过长导致加工行程受限；数控加工刀 具，机床配合为32mm，增加悬伸部分的厚度。

还包括装夹方式：加工并联膜盘联轴器的两膜盘之间，用螺钉通 过夹具上的通孔与零件的螺纹孔旋紧，使零件紧贴夹具配合表面，在 夹具中心处增加支撑轴，在支撑轴上放置一个压盖压在零件的另一侧 膜盘，使用螺钉通过压盖的通孔与零件的螺纹孔旋紧，零件的两个膜 盘外侧与零件本身形成一个刚性支撑，加工刚性得到加强。

还包括加工参数的匹配：两个膜盘厚度一致，都为薄壁结构，加 工时保证切削锋利，由于零件悬伸长，编程选用恒线速度的方式，加 工进给不超过0.16mm，并在局部转接圆弧降低进给，每次走刀切削深 度不多于0.2mm，保证刀具的锋利程度，从而保证零件表面加工质量。

特点为：第一步，选用特殊结构刀具，加厚悬伸部分的厚度，加 强刀具刚性，普通车刀增强刃部的厚度。第二步，在零件最终圆孔部 位预加工螺纹孔，通过螺纹孔与零件进行装夹，且由于结构的特殊性， 在零件上下两个端面均安排螺钉旋紧，保证零件加工刚性，在零件悬 伸过长的深腔内填充泡沫，吸收零件加工振动，制造随形填充块，支 撑零件加工，减少零件变形。第三步，控制上刀量以及加工进给，依 据实验的加工参数进行加工，解决零件变形大的问题。加工方式主要 缺点：螺钉装夹耗费时间较多，需要有专门的扳手进行零件装夹与拆 卸。

实施例2

并联膜盘联轴器的车加工方式从零件结构，刀具选用，夹具设计， 参数选择四个方面进行说明。

零件结构如附图1所示，并联膜盘联轴器的膜盘处壁厚为 1.84mm，悬伸145.5mm，为典型薄壁结构，并联膜盘中间形成一个 深145.5mm,宽73mm的深腔。

零件整体加工方案为：加工工艺螺纹孔→加工膜盘深腔→加工膜 盘外侧型面→加工圆孔

刀具选择主要从减少振刀出发，普通车床进行加工时选用附图4 的刀具。长度300mm，满足深腔加工长度需求，但是刀具悬伸过长 将导致刀具刚性不足，加工易振刀，所以刀具厚度设计为50mm，刀 具刃部厚度加厚为6mm也是为了增强刀具刚性。加工参数选择15r/min,每次切削深度2mm.

数控刀具选用时，选用附图2所示的刀具。长度仍为300mm， 由于和机床配合部分限制，刀具与机床配合厚度必须为32mm，所以 加强刀具悬伸部分厚度为70mm。数控加工选择恒线速度编程，保证 零件加工效率及刀具切削一致性，线速度40m/min，进给0.16mm/r，切深不大于0.2mm。一方面避免因切削深度过深导致刀具磨损严重， 从而同一走刀路线实际切削深度不一致；另一方面避免加工应力过 大，引起零件加工变形。

深腔加工时，使用图4的夹具加工。将零件①穿过夹具内部支撑 轴，放置在夹具基体⑥上，夹具基体⑥上面有与零件螺纹孔对应的通 孔，将下旋紧螺栓⑤穿过夹具基体⑥上面的通孔，旋紧零件①。且保 证螺钉不漏出零件端面，避免影响加工走刀。然后将上压盖②放置在 零件①上面，使用上旋紧螺栓④通过上压盖②上面的通孔与零件螺纹 孔旋紧，最后旋紧中心旋紧螺母③，固定上压盖②这样零件外侧达到 了刚性支撑，与零件内侧本身结构形成良好的支撑方式。

深腔加工完成后，使用图5的夹具进行装夹。辅助支撑②由四等 分圆环组成。将辅助支撑②放置在零件③两膜盘之间，使用上旋紧螺 栓④和下旋紧螺栓⑤将辅助支撑②与零件③旋紧在一起，然后将零件 ③与辅助支撑②一起放在夹具基体⑥上，使用压板①将零件及辅助支 撑固定。一侧膜盘型面加工完成后，将压板松开，将零件及随形夹具 一同翻面，加工另一侧膜盘型面。

车加工结束后，使用图6的夹具进行装夹。先将辅助支撑②向外 侧抽出，然后将零件③放在零件基体①上，将辅助支撑②推进零件③ 两膜盘之间，并支撑零件③，调整好角向关系后，旋紧旋紧螺栓⑥， 压紧上压盖⑤，保证零件轴向不发生窜动，旋紧中心旋紧螺栓④。铣 加工选用Ф8多刃铣刀进行加工，每层切削深度0.6mm，主轴转速 840r/min，进给300mm/min。

最后将零件加工的工艺螺纹孔加工成设计图规定的Ф7.97圆孔。