一种阀门深腔R型活门座型面的数控轨迹加工方法技术

本发明专利技术提供了一种阀门深腔R型活门座型面的数控轨迹加工方法，包括如下步骤：根据R型活门座型面尺寸要求，确定粗车环形凸台尺寸；根据R型活门座型面尺寸，确定半精车型面尺寸及数控轨迹加工路径；根据R型活门座型面尺寸，确定精车型面尺寸及数控轨迹加工路径；根据R型活门座型面尺寸，采用研磨工具包裹研磨R型活门座型面；对加工后的R型活门座进行检验，包括采用高度测量方法，测量R型活门座型面垂直度；采用抽取产品进行剖切测量的方法，通过万能工具显微镜检测R型活门座型面尺寸及同轴度；采用体式显微镜对比检测方法，检查R型活门座密封表面质量，本发明专利技术方案有效提高了R型活门座的加工效率和加工质量。的加工效率和加工质量。的加工效率和加工质量。

【技术实现步骤摘要】
一种阀门深腔R型活门座型面的数控轨迹加工方法


[0001]本专利技术属于机械加工
，特别涉及一种阀门深腔R型活门座型面的数控轨迹加工方法，特别是液体火箭发动机中充气阀用阀体活门座型面的数控轨迹加工方法。

技术介绍

[0002]阀门是液体火箭发动机的关键组件，其密封性能的好坏直接影响发动机的使用性能。活门座作为阀门密封的关键部位，其加工质量直接影响阀门的密封性。充气阀是姿控动力发动机的关键阀门，用于直接给气瓶充放气。在常规加工中，充气阀阀体深腔的R型活门座型面(图1)采用成型车刀或成型锪钻进行加工，受刀具刚性、刀具精度及机床精度的影响，活门座的加工效率低，表面质量差。在产品装配过程中受活门座表面质量的影响，导致充气阀装配后阀体与阀芯产生泄漏，影响产品的使用性能。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术中的不足，本专利技术人进行了锐意研究，提供了一种阀门深腔R型活门座型面的数控轨迹加工方法，该方法解决了成型加工中准备时间长、加工效率低、活门座表面粗糙度低及活门座平面高低不平等问题，有效地实现了符合设计要求的R型活门座型面的加工，提高了R型活门座的加工效率和加工质量，从而完成本专利技术。
[0004]本专利技术提供的技术方案如下：
[0005]一种阀门深腔R型活门座型面的数控轨迹加工方法，所述R型活门座位于阀体通道的内端面上，为与阀体通道同轴的环形结构件，R型活门座型面通过位于环内外侧过渡段的第一弧形面、环内侧的第二弧形面和环外侧的第三弧形面圆滑过渡形成，该加工方法包括如下步骤：<br/>[0006]步骤(1)，根据R型活门座型面尺寸要求，确定粗车环形凸台尺寸，所述环形凸台为带有余量的R型活门座结构形式，采用端面切槽刀进行型面加工；
[0007]步骤(2)，根据R型活门座型面尺寸，确定半精车型面尺寸及数控轨迹加工路径，采用两把镗孔刀或端面切槽刀进行活门座型面半精车，得到半精车活门座；
[0008]步骤(3)，根据R型活门座型面尺寸，确定精车型面尺寸及数控轨迹加工路径，采用两把镗孔刀进行活门座型面精车，保证活门座型面尺寸及形位公差达到设计要求，得到精车活门座；
[0009]步骤(4)，根据R型活门座型面尺寸，采用研磨工具包裹研磨R型活门座型面，使R型活门座型面表面达到要求的粗糙度；
[0010]步骤(5)，对加工后的R型活门座进行检验，包括采用高度测量方法，测量R型活门座型面垂直度；采用抽取产品进行剖切测量的方法，通过万能工具显微镜检测R型活门座型面尺寸及同轴度；采用体式显微镜对比检测方法，检查R型活门座密封表面质量。
[0011]根据本专利技术提供的一种阀门深腔R型活门座型面的数控轨迹加工方法，具有以下有益效果：
[0012](1)本专利技术提供的一种阀门深腔R型活门座型面的数控轨迹加工方法，以粗车型面、半精车型面、精车型面和研磨型面为加工路线，结合数控轨迹法精加工活门座工艺，降低了活门座加工对专用活门座刀具的依赖，通过机床精度、数控程序避免了专用刀具误差对活门座型面尺寸及形位精度的影响，缩短了产品生产周期；
[0013](2)本专利技术提供的一种阀门深腔R型活门座型面的数控轨迹加工方法，通过对活门座型面尺寸的高度测量和尺寸、同轴度的剖切计量，提高了活门座型面的加工质量和加工效率；
[0014](3)本专利技术提供的一种阀门深腔R型活门座型面的数控轨迹加工方法，设计专用研磨活门座工装，采用包裹研磨精加工后的活门座型面，提高了活门座型面的表面粗糙度。
附图说明
[0015]图1a是本专利技术中的R型活门座结构示意图，图1b～1d为结构放大图；
[0016]图2是本专利技术R型活门座加工工艺方法流程图；
[0017]图3a是本专利技术R型活门座粗加工尺寸示意图，图3b是放大图；
[0018]图4a是本专利技术R型活门座半精加工尺寸示意图，图4b是放大图；
[0019]图5是本专利技术R型活门座半精加工数控轨迹示意图；
[0020]图6a是本专利技术R型活门座精加工尺寸示意图，图6b是放大图；
[0021]图7是本专利技术R型活门座精加工数控轨迹示意图；
[0022]图8是本专利技术研磨工具示意图；
[0023]图9a是本专利技术活门座高度尺寸测量轴向示意图，图9b是径向示意图；
[0024]图10是本专利技术活门座型面同轴度测量示意图；
[0025]图11a是某阀体活门座型面结构及具体尺寸示意图，图11b是结构放大图。
具体实施方式
[0026]下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0027]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0028]本专利技术提供了一种阀门深腔R型活门座型面的数控轨迹加工方法，所述R型活门座位于阀体通道的内端面上，为与阀体通道同轴的环形结构件，R型活门座型面通过位于环内外侧过渡段的第一弧形面、环内侧的第二弧形面和环外侧的第三弧形面圆滑过渡形成；本专利技术设计了以粗车型面、半精车型面、数控轨迹法精车型面和研磨型面为主的R型活门座型面加工工艺方法，如图2所示，具体包括如下步骤：
[0029]步骤(1)，根据R型活门座型面尺寸要求，确定粗车环形凸台尺寸，所述环形凸台为带有余量的R型活门座结构形式，采用端面切槽刀进行型面加工；
[0030]步骤(2)，根据R型活门座型面尺寸，确定半精车型面尺寸及数控轨迹加工路径，采用两把镗孔刀或端面切槽刀进行活门座型面半精车，得到半精车活门座；
[0031]步骤(3)，根据R型活门座型面尺寸，确定精车型面尺寸及数控轨迹加工路径，采用
两把镗孔刀进行活门座型面精车，保证活门座型面尺寸及形位公差达到设计要求，得到精车活门座；
[0032]步骤(4)，根据R型活门座型面尺寸，采用研磨工具包裹研磨R型活门座型面，提高R型活门座型面表面粗糙度；
[0033]步骤(5)，对加工后的R型活门座进行检验，包括采用高度测量方法，测量R型活门座型面垂直度；采用抽取产品进行剖切测量的方法，通过万能工具显微镜检测R型活门座型面尺寸及同轴度；采用体式显微镜对比检测方法，检查R型活门座密封表面质量。
[0034]在本专利技术一种优选实施方式中，所述R型活门座的型面上R1＝R2＝R3＝0.2～0.5mm，H1＝0.4～1mm，其中，R1为第一弧形面的截面圆弧所在圆的半径，R2为第二弧形面的截面圆弧所在圆的半径，R3为第三弧形面的截面圆弧所在圆的半径，H1为R型活门座的型面高度，R型活门座位于阀体通道深度L＝15～30mm处(见图1)。
[0035]在本专利技术一种优选实施方式中，步骤(1)中，所述环形凸台为截面成矩形的环形结构件，所述环形凸台尺寸以最终R型活门座型面尺寸为基准，设计A＝B＝0.1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阀门深腔R型活门座型面的数控轨迹加工方法，其特征在于，所述R型活门座位于阀体通道的内端面上，为与阀体通道同轴的环形结构件，R型活门座型面通过位于环内外侧过渡段的第一弧形面、环内侧的第二弧形面和环外侧的第三弧形面圆滑过渡形成，该加工方法包括如下步骤：步骤(1)，根据R型活门座型面尺寸要求，确定粗车环形凸台尺寸，所述环形凸台为带有余量的R型活门座结构形式，采用端面切槽刀进行型面加工；步骤(2)，根据R型活门座型面尺寸，确定半精车型面尺寸及数控轨迹加工路径，采用两把镗孔刀或端面切槽刀进行活门座型面半精车，得到半精车活门座；步骤(3)，根据R型活门座型面尺寸，确定精车型面尺寸及数控轨迹加工路径，采用两把镗孔刀进行活门座型面精车，保证活门座型面尺寸及形位公差达到设计要求，得到精车活门座；步骤(4)，根据R型活门座型面尺寸，采用研磨工具包裹研磨R型活门座型面，使R型活门座型面表面达到要求的粗糙度；步骤(5)，对加工后的R型活门座进行检验，包括采用高度测量方法，测量R型活门座型面垂直度；采用抽取产品进行剖切测量的方法，通过万能工具显微镜检测R型活门座型面尺寸及同轴度；采用体式显微镜对比检测方法，检查R型活门座密封表面质量。2.根据权利要求1所述的阀门深腔R型活门座型面的数控轨迹加工方法，其特征在于，所述R型活门座的型面上R1＝R2＝R3＝0.2～0.5mm，H1＝0.4～1mm，其中，R1为第一弧形面的截面圆弧所在圆的半径，R2为第二弧形面的截面圆弧所在圆的半径，R3为第三弧形面的截面圆弧所在圆的半径，H1为R型活门座的型面高度，R型活门座位于阀体通道深度L＝15～30mm处。3.根据权利要求1所述的阀门深腔R型活门座型面的数控轨迹加工方法，其特征在于，步骤(1)中，所述环形凸台为截面成矩形的环形结构件，所述环形凸台尺寸以最终R型活门座型面尺寸为基准，设计A＝B＝0.1
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0.2mm，H2＝0.2
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0.3mm；其中，A为环形凸台相对于R型活门座型面的环内侧余量，B为环形凸台相对于R型活门座型面的环外侧余量，H2为环形凸台相对于R型活门座型面的高度余量。4.根据权利要求1所述的阀门深腔R型活门座型面的数控轨迹加工方法，其特征在于，步骤(2)中，所述半精车活门座具有与最终R型活门座第一弧形面、第二弧形面和第三弧形面对应的第一弧形面、第二弧形面和第三弧形面，所述半精车型面尺寸以最终R型活门座型面尺寸为基准，设计H3＝0.03
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0.06mm，R1
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＝R1，R2
’
＝R2，R3
’
＝R3；其中，R1
’
为半精车活门座第一弧形面的截面圆弧所在圆的半径，R2
’
为半精车活门座第二弧形面的截面圆弧所在圆的半径，R3
’
为半精车活门座第三弧形面的截面圆弧所在圆的半径，H3为半精车活门座...

【专利技术属性】
技术研发人员：仵亮，李龙飞，杨生旭，刘翔，程辉辉，利明，李建华，
申请(专利权)人：西安航天发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：