精密球体零件加工工艺的研究与应用

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1、第42卷第5期2016年10月火箭推进JOURNALOFROCKETPROPULSIONV01．42．No．5Oct．2016精密球体零件加工工艺的研究与应用徐鸿翔，赵保科，赵飞，吴平，张航(西安航天发动机厂，陕西西安710100)摘要：球体零件是某国家重点型号发动机某一球阀的核心零件，它具有高形位公差要求、形状不规则、表面质量要求高等特点，给实际的加工生产带来极大难度，该零件被列入某国家重点型号发动机研制中的关键工艺技术之一。通过反复试加工与参数摸索，在充分了解铝材质球体零件结构特点及加工难点的基础上，总结出一套粗加工、半精加工、精加工的加工工艺流程方法，并依据金属材料热处理

2、原理在粗加工后、精加工前分别穿插进行不同热处理以达到消除粗加工去除大余量过程中产生的机械加工应力与稳定零件尺寸的目的，最后采用自制辅助工装夹具、刀具选择以及优化切削参数等措施，成功生产出一批完全满足设计要求的精密球体零件，装配该球体零件的球阀顺利通过热试车考核。关键词：球面加工；数控车削工艺；阀门加工技术中图分类号：V432—34文献标识码：A文章编号：1672—9374f2016)05—0088—04ResearchandapplicationofmanufacturingtechniqueforprecisionsphericalpartsXUHongxiang，ZHAOB

3、aoke，ZHAOFei，WUPing，ZHANGHang(Xi’allSpaceEngineFactory,Xi’an710100，China)Abglraet：Asakeypartinanaviationliquidrocketengineproject，thesphericalvalvecoremakesfeaturesofhighshapetolerance，irregularshapeandhighsurfaceroughness，resultingindifficultyofmanufacturing．Basedontherepeatedtests，paramete

4、rexploration,fullunderstandingofaluminiumsphericalpartstructureandmanufacturingdifficulty,atechnologicalprocessofroughmachining，semi-finishmachiningandfmishmachiningweresummarized,andaccordingtotheprincipleofmetalheattreatment，differentheattreatmentswereconductedintheperiodbetweenroughmachin

5、ingandfinishmachiningtoeliminatethemachiningstressproducedduringbigmarginremovingandstabilizeparts’machiningsize．Abatchoftheprecisionsphericalpartsmeetingthedesignrequirementswereproducedsuccessfully、析thself-makingauxiliaryfixtures．toolselectionandmachiningparameteroptimization，andtheyhavepa

6、ssedtheenginehottest．Kcywords：sphericalsurfacemanufacturing；CNCtumingprocess；valveprocessingtechnology收稿日期：2016—01—13；修回日期：2016—04—21作者简介：徐鸿翔(1989一)，男，硕士，研究领域为液体火箭发动机阀门制造及装配技术第42卷第5期徐鸿翔，等：精密球体零件加工工艺的研究与应用—塑0引言随着我国载人航天工程、探月工程、新一代运载火箭研制等科研生产任务的深人开展，对火箭发动机的精确控制、高可靠性与安全性等要求也日益增长。某阀门作为某在研型号发动机的重要

7、零部件，是一项可靠性要求极高的阀门，其中零件球又是构成某阀门的重要部件之一，其球面的面轮廓度仅为0．01mm，表面粗糙度高达0．1斗m，而且球面上有一窄槽子结构。这使得该零件相比以往产品无论在尺寸精度保证上，还是在加工难度上都增加很多，因此亟须对零件球的加工工艺进行大胆的探索与尝试。1零件结构分析及加工难点1．1零件球分析零件球(如图1所示)，材料为铝棒6A02，淬火时效，球面的面轮廓度要求较高、粗糙度要求较高，且铝棒材料不宜采用磨削加工实现粗糙度要求。综合分析，该零件适合数控车削加工。图1