风洞活塞类管体外圆的加工工艺的制作方法

专利2026-07-16  1


本发明属于机械制造,涉及一种针对大台阶细长管体的外圆利用数控车床代替外圆磨对其进行加工的风洞活塞类管体外圆的加工工艺。


背景技术:

1、现我国正大力发展航天航空工业,其发展的基础是建立各种类型风洞试验设备,而风洞的主要部件是高压气体发生装置:高压管体系统,该系统中作为活塞类管体材料为承压高镍合金钢35crni3mov或36crni3mov材料,总长3000mm以上,其形状为中间粗、两端细,台阶差达250mm,中间大台直径φ1000~φ1200mm,因大台阶两侧外圆需镀铬,要求外圆圆柱度达0.05mm,粗糙度ra不大于0.4um,同轴度不大于0.1mm。这种外圆精度要求一般需使用大型外圆磨设备加工,而国内外圆磨设备很少,且设备长度短,承重低,加工此类工件的外圆磨设备很少,为此需要设计一套合理的工艺进行加工制造风洞活塞类管体外圆。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种不用外圆磨设备,而是利用数控车床机加工管体需镀铬外圆,满足风洞活塞类管体外圆设计要求的风洞活塞类管体外圆的加工工艺,风洞活塞类管体总长大于3000mm,其形状中间粗、两端细,台阶差达250mm,中间大台直径φ1000~φ1200mm,大台阶两侧外圆圆柱度不小于0.05mm,粗糙度ra不大于0.4um,同轴度不大于0.1mm。

2、本发明的目的是这样实现的:一种风洞活塞类管体外圆的加工工艺,利用数控车床机加风洞管体需镀铬外圆,确保该外圆圆柱度不大于0.05mm,直线度不大于0.1mm,粗糙度ra不大于0.4um,具体步骤如下:

3、步骤1)、使用深孔钻镗床、数控车床将管体坯料进行半精加工,要求内孔、外圆单边均留4mm精加余量;

4、步骤2)、使用箱式炉或井式炉加热半精加后管体,充分去除工件内部应力,防止工件精加后变形,加热温度为400~500℃,保温时间不低于8h,出炉后自然冷却至室温;

5、步骤3)、使用深孔钻镗床,找正后进行精镗孔达设计尺寸要求;

6、步骤4)、测量管体两侧内孔、外圆尺寸φd1、φd1,按减0.03mm要求设计定心堵头相配台阶外圆φd2,按小于φd1要求设计定心堵头φd2,并制作定心堵头;

7、步骤5)、管体两端镶定心堵头,上数控车床,顶堵头、夹紧工件,定转速60-100r/min,轴向进给0.2-0.5mm/r,分三次进刀2、1、0.8,精车外圆φd、φd1,上转速达1000-1500r/min,砂纸目数不小于600目抛光轮,对管体外圆进行精抛修磨至最终尺寸,保证需镀铬外圆圆柱度、粗糙度、同轴度要求。

8、本发明的有益效果如下:

9、本发明主要是采用深孔钻镗床,数控车床,通过一系列合理的工艺设计,在不使用外圆磨设备的情况下加工出高精度要求的风洞活塞管体需镀铬外圆,具体要求为:使用深孔钻镗床,数控车床将管体坯料进行半精加工、外圆余量单边留4mm,将半精加后工件使用加热炉进行去应力回火去除内部应力,退火后工件利用深孔钻镗床精加内孔,再依据两端内孔尺寸配做定心堵头,之后上数控车床选择合适的转速、走速、切削量精车外圆,再上抛光轮抛光外圆,确保需镀铬外圆圆柱度、粗糙度、同轴度要求。

10、本发明主要是采用数控车床,通过一系列合理的工艺设计,在不使用外圆磨设备的情况下加工出需镀铬的高精度外圆的风洞超高压管体,避免了因无合适的外圆磨设备而延误风洞管体的加工。



技术特征:

1.一种风洞活塞类管体外圆的加工工艺,其特征在于:利用数控车床机加风洞管体需镀铬外圆,确保该外圆圆柱度不大于0.05mm,直线度不大于0.1mm,粗糙度ra不大于0.4um,具体步骤如下:


技术总结
本发明涉及一种针对大台阶细长管体的外圆利用数控车床代替外圆磨对其进行加工的风洞活塞类管体外圆的加工工艺,采用深孔钻镗床,数控车床,在不使用外圆磨设备的情况下加工出高精度要求的风洞活塞管体需镀铬外圆,使用深孔钻镗床,数控车床将管体坯料进行半精加工、外圆余量单边留4mm,将半精加后工件使用加热炉进行去应力回火去除内部应力,退火后工件利用深孔钻镗床精加内孔,再依据两端内孔尺寸配做定心堵头,之后上数控车床选择合适的转速、走速、切削量精车外圆,再上抛光轮抛光外圆,确保需镀铬外圆圆柱度、粗糙度、同轴度要求。

技术研发人员:周凤葆,张羽,王广发,宋小波,靳玉生,郝新辉,刘东东,王金柱,苗长洲,赵东
受保护的技术使用者:河南中原特钢装备制造有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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