1 概述
某單位生產的幾種航空輸油泵中(zhōng)都有以石墨M106H為(wéi)材料(liào)的密封環類零件,其典型零件如下圖所示(shì).此零件為端麵密封工作方式,B麵為密封麵,此(cǐ)麵精度要求很高.加工(gōng)B麵(miàn)時,精密車削達(dá)不到要求,而此石墨為(wéi)脆性材料,還含有環氧樹脂,又不能磨(mó)削,經分析決定采用研磨加工.在無資料借鑒的情況下(xià),我們對此類石(shí)墨零件的研磨進行了工藝試驗,_後得出了較理想(xiǎng)的工藝方法,達(dá)到了(le)零件的要求.
2 藝分析
零件的工藝路線:粗車→銑兩槽(cáo)→精車→研磨B麵.
從上麵的工藝路線可知:研磨B麵(miàn)要(yào)_表(biǎo)麵粗糙度Ra0.1μm、平行度0.01mm、平麵度0.0006mm.先采用常規幹研磨加工,表麵粗糙度和平麵度這兩要素全不合格,平(píng)麵度的實測值競(jìng)高達要求值的4~7倍,即0.0024~0.0042mm.
接下來_從材料特性著手分析,M106H為浸(jìn)漬石墨類,肖氏硬度60,抗壓強度117.6MPa,抗彎強(qiáng)度49MPa.經過工藝試驗,采用了微層擠壓原理.具體方法是:將經過濾的微粉和煤油嵌入研磨平板後,再用拋光膏將平板表麵的微粉(fěn)粗粒拋掉,使(shǐ)突出平(píng)板表麵的微粉顆粒拋(pāo)平、高度一致.然後,將零件直接放在這樣的(de)平板上研磨,這樣,平板_能對B麵進行均勻一致地微層擠壓式切削.
3 加工步驟
零件到(dào)位為精(jīng)車加工,尖邊有(yǒu)局部塌邊,研磨工藝步驟(zhòu)如下:
① 整理加工場(chǎng)地,使環境潔淨.將研(yán)磨平板、零件_清洗幹淨,這一步對_加工成功非常重要.
② 粗研平板.選3塊300mm×300mm不開槽的鑄鐵平板,_選用低合(hé)金高磷鑄(zhù)鐵平板.因為此平板的金相組織為片狀石墨和細片狀珠光體,更容易使被研件獲得較(jiào)高的形位精度和表麵粗糙度.用W20微粉加煤油對研平板.為便於敘述,3塊平板編號為1、2、3,用分數表示對研(yán)方法,分子表示上平板,分母表示下平板,按以下順序對研:1/2→1/3→2/3→2/1→3/1→3/2,按此順序循環:
③ 精(jīng)研(yán)平板(bǎn).用W7微粉仍按上述(shù)順(shùn)序對研.研完後,用200mm_刀(dāo)口平尺檢查,應不透光或壓痕均勻;也可用(yòng)Φ80mm光學平晶檢查,應不多於一條光波幹涉帶,並呈勻微凸.應注意:經粗、精對(duì)研後,已有大量微粉嵌入平板氣孔中,這些微粉對切削石墨已(yǐ)足夠,不再進行壓砂工序.
④ 拋光平板.將4層綢布鋪在一塊已研好的平板上,用煤油(yóu)將綢布澆透,再用W7氧化(huà)鉻拋光膏將另2塊研好的平板分別在綢布上拋光.拋光的作用是拋掉平板上的微粉粗粒,並使嵌(qiàn)入平板的微(wēi)粉分布高度一致(zhì).同時,提(tí)高平板的表麵(miàn)粗糙度,使其小於Ra0.1μm.此工序是本工藝方法的關鍵.
⑤ 在經拋光的2塊平板上滴1~3滴煤油(yóu)和儀表油,用棉花將油在平板上塗(tú)抹均勻(yún),過3min後,將平板表麵的油層擦淨(jìng).這樣,滲入平板氣孔中的煤油和微粉_均勻的混合,形成了加工石墨的微(wēi)層切削液.
⑥ 將零件放在平板上進行循環的螺旋狀運動,兩手用(yòng)力平穩一致,通過微層擠壓式切削(xuē),完成平麵B的研磨.注意勤擦平板,及時除去研屑和汙物.
⑦ 零件研完後,用幹淨綢布或脫脂棉輕輕擦去研磨殘(cán)屑.注意不能用油液清洗,經試驗發現,油液浸入後,零件(jiàn)的表麵粗糙度變差.
4 技術效果
采用上(shàng)述工藝加工後,經檢測q_了零件的平麵度0.0006mm、Ra0.1μm及其它(tā)要求.到現(xiàn)在為止,這幾種輸油泵的石墨密封環共(gòng)進行(háng)了20多批次加工,_滿足了圖紙要求,工藝效果穩定.

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