一种薄壁卡环加工工艺方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115847015A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211554603.7(22)申请日2022.12.06(71)申请人西安长峰机电研究所地址710065陕西省西安市雁塔区电子一路90号(72)发明人张鹏罗辉袁强张全茂(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214专利代理师任飞宇(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)F16B21/10(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称一种薄壁卡环加工工艺方法(57)摘要本发明提供了一种薄壁卡环加工工艺方法，对卡环坯料粗车外形，得到一端带有夹头的圆环结构，对圆环进行超声波探伤和调质热处理后进行内孔和外圆的精车；在圆环侧壁沿轴向铣削卡环缺口；对圆环端面铣削螺旋型面形成卡环形状；在卡环大端沿径向钻孔；然后将卡环从圆环端面切断，形成一个封闭的卡环圆环；将两件卡环成组检测尺寸；找出单件卡环缺口连接处位置，剪断扉边；修锉毛刺并对棱边倒圆；最后对卡环激光刻标记，涂防锈油后成组存放。本发明能够有效减小加工变形，得到的卡环组件配合精度高、互换性好，生产效率大幅提高，消除了加工安全隐患，降低了设备能耗。CN115847015ACN115847015A权利要求书1/1页1.一种薄壁卡环加工工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：1)卡环毛坯下料；2)粗车外形，得到一端径向向内和向外凸起的圆环结构，径向凸起处作为夹头，除夹头位置外，圆环外圆和内孔留取余量；3)对粗车得到的圆环进行超声波探伤；4)对探伤满足要求的圆环进行调质热处理；5)对调质热处理后达到硬度要求的圆环进行内孔和外圆的精车；在圆环侧壁沿轴向铣削卡环缺口；对圆环端面铣削螺旋型面形成卡环形状；在卡环大端沿径向钻孔；6)将卡环从圆环端面切断，形成一个封闭的卡环圆环；7)将两件卡环成组检测尺寸；8)找出单件卡环缺口连接处位置，剪断扉边；9)修锉毛刺并对棱边倒圆；10)对卡环激光刻标记，涂防锈油后成组存放。2.根据权利要求1所述的薄壁卡环加工工艺方法，其特征在于，所述的卡环毛坯下料时圆环轴向长度按加工10个卡环计算。3.根据权利要求1所述的薄壁卡环加工工艺方法，其特征在于，所述的步骤2)除夹头位置外，外圆留取单边余量4～6mm，内孔留取单边余量5～7mm。4.根据权利要求1所述的薄壁卡环加工工艺方法，其特征在于，所述的步骤2)和步骤5)加工后表面粗糙度最大允许值为3.2μm。5.根据权利要求1所述的薄壁卡环加工工艺方法，其特征在于，所述的步骤5)精车时先加工内孔，深度不小于卡环宽度+5mm；然后加工外圆，长度不小于卡环宽度+5mm。6.根据权利要求1所述的薄壁卡环加工工艺方法，其特征在于，所述的步骤5)铣削缺口深度为(设计螺尾宽度尺寸‑0.3mm)±0.05mm。7.根据权利要求1所述的薄壁卡环加工工艺方法，其特征在于，所述的步骤5)用侧刃铣卡环型面，主轴旋转角度为(360°‑卡环缺口处角度)，铣削时采用联动加工，均匀依次进刀。8.根据权利要求1所述的薄壁卡环加工工艺方法，其特征在于，所述的步骤6)用2mm～3mm切断刀将卡环切断，保证尺寸为设计螺尾9.根据权利要求1所述的薄壁卡环加工工艺方法，其特征在于，所述的铣削过程中采用具有防锈功能的半合成或全合成切削液。2CN115847015A说明书1/6页一种薄壁卡环加工工艺方法技术领域[0001]本发明属于精密机械加工技术领域，涉及一种高强度钢的精密加工成型工艺技术。背景技术[0002]卡环连接结构能够应用在固体火箭发动机上，用于壳体与封头、喷管的连接；亦可用于民用产品的连接，应用前景广泛。[0003]某型号发动机燃烧室壳体与喷管采用卡环连接，卡环为卡环组合件，结合面采用螺旋型结构。单件卡环成对使用，相互首尾配合。卡环组合件的结构如图1所示，单件卡环的结构如图2所示。[0004]薄壁卡环一般选用金属材料，硬度为调制或正火态(HRC35～40)，外径为100mm～500mm(尺寸公差约0.08mm～0.10mm)，厚度为3mm～10mm(尺寸公差约0～0.05mm)，宽度最大值与最小值差距大，首尾不相连(间距约30mm～50mm)，采用开放式结构、对接型面近似为圆的螺旋型面，端面与外圆的垂直度高(垂直度约0.02mm～0.05mm)，尺寸范围大，厚度薄，宽度差距大，尺寸精度高，加工易变形，形位公差不易保证，一般标注参考螺旋角度值、端面与外圆的垂直度高(垂直度约0.02mm～0.06mm)。卡环成组配合后，宽度尺寸公差要求0‑0.05mm。[0005]卡环对接型面近似为一圆的螺旋型面，对接型面可采用数控铣加工，数控铣需采用5轴加工中心进行加工，工件转动与铣刀进给同步联