專利名稱：彈性支架數(shù)控加工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種彈性支架的數(shù)控加工方法，尤其是涉及高軌道衛(wèi)星光學敏感器產(chǎn) 品軸系組件實現(xiàn)長壽命、高可靠性能的關鍵方法。
背景技術：
擺動式紅外地球敏感器應用于高軌道衛(wèi)星平臺上的眾多衛(wèi)星，需求量大。軸系是 該類型紅外地球敏感器上的重要組成部分。提高軸系的長壽命、高可靠是五院“十五”可靠 性增長項目。而彈性支架又是擺動式紅外地球敏感器軸系組件中的重要零件，支撐擺鏡，它 的質量是能否實現(xiàn)整個紅外地球敏感器實現(xiàn)長壽命、高可靠的關鍵。1)彈性支架形狀復雜，(如

圖1所示)，彈簧片厚度薄，易變形，關鍵尺寸即彈簧片 的厚度的公差要求嚴格，尺寸控制比較難。2)內(nèi)外圓弧需要用非標準的成型銑刀加工出圓角，(如圖2所示)，且要求內(nèi)外圓 弧處與平面平滑過渡。3)由于彈性支架的需求量與日俱增，要進行批量生產(chǎn)，這就要求有穩(wěn)定的工藝，有 較高的合格率，且加工的零件尺寸一致性好。彈性支架以往曾進行過多個回合的加工，一直是采用傳統(tǒng)的手工加工方式。但由 于受客觀條件所限，加工出的零件，不論是合格率，還是質量都遠遠不能滿足型號的需要。1)傳統(tǒng)加工尺寸控制不穩(wěn)定，波動大，超差嚴重，合格率低。我們曾對用傳統(tǒng)方法加工的某批次彈性支架的彈簧片的厚度1、厚度2和厚度 4(見表1)的123個計量結果進行了分析。結果Xmax = 48讓，Xmin = 35讓，極差R = 13讓，將數(shù)據(jù)分為14組，即k = 14讓，貝丨J 組距h = R/k = 13/14 = 0. 92 ^ 1，因為最小測量單位是1，所以取界限值為0. 5，將各計量 數(shù)據(jù)對號入座，得各組尺寸頻數(shù)分布表表1傳統(tǒng)加工方法某批次彈性支架關鍵尺寸頻數(shù)分布表
權利要求
1.彈性支架數(shù)控加工方法，所述的彈性支架為一個圓環(huán)連接三個均布的異型彈簧片， 中心處為空心軸，空心軸的上半部分為錐面；其特征在于步驟如下(1)對待加工棒料按照彈性支架的設計圖紙進行粗車，其中，外圓尺寸單邊留 0. 5士0. Imm余量，軸向留0. 75士0. 05mm余量，留工藝夾頭長度大于8mm，空心軸內(nèi)孔留余量 0. 5士0. Olmm ；(2)對粗車后得到的工件進行時效處理，去除應力；(3)夾住工藝夾頭，對經(jīng)過步驟( 處理后的工件進行數(shù)控精車，去除步驟(1)中所述 的余量，并在外圓端面精鏜出六個均布的銑工安裝孔，加工完成后切段工藝夾頭；(4)對步驟C3)處理后的工件進行高低溫循環(huán)處理，穩(wěn)定工件尺寸及進一步消除機加 應力；(5)將步驟(4)處理后的工件安裝在胎具上進行數(shù)控精銑，精銑時先采用內(nèi)圓弧刀具 銑彈性支架的彈簧片的內(nèi)圓弧，然后采用外圓弧刀具銑削彈性支架的彈簧片的外圓弧，要 求銑削過程中，對三個彈簧片循環(huán)進行銑削，并且刀具在每個彈簧片的銑削方向一致；最后 銑去彈簧片之間的三個扇形區(qū)，采用尖角刀具去除銑削時產(chǎn)生的毛刺；精銑過程中，切削深度不大于0. 2mm,精銑余量不高于0. 05mm,主軸轉速高于5000r/ min,進給速度小于250mm/min ；所述的胎具包括底座、安裝片、組合壓板，底座具有三角穩(wěn)固支撐的結構，工件的六個 銑工安裝孔配裝在安裝片的中心安裝孔上，安裝片固定在底座上，組合壓板外圈安裝在安 裝片上，固定在外圈的楔形塊將工件壓緊；所述的刀具采用成型刀具，包括內(nèi)圓弧刀具、外圓弧刀具和尖角刀具，要求刀具圓角與 彈性支架上彈簧片的內(nèi)、外圓弧要求一致；(6)將工件從上述胎具上拆下，在普通精密車床上精車彈性支架空心軸的錐面。
2.根據(jù)權利要求1所述的彈性支架數(shù)控加工方法，其特征在于在所述步驟(5)中去 除毛刺后，將工件卸下，檢測彈簧片厚度，根據(jù)檢測結果修正數(shù)控程序，控制刀具磨損對工 件尺寸的影響。
3.根據(jù)權利要求1所述的彈性支架數(shù)控加工方法，其特征在于所述步驟O)時效處 理為將工件放入電熱鼓風干燥箱中，隨干燥箱一起加熱到190°C 士5°C保溫八小時，冷卻至常溫。
4.根據(jù)權利要求1所述的彈性支架數(shù)控加工方法，其特征在于所述步驟中的高低 溫循環(huán)處理過程如下第一步，在電熱鼓風干燥箱中加熱至140 160°C，保溫2小時，將工件在空氣中冷卻至 室溫后，置于SLXII型深冷箱或自制液氮箱中降溫，溫度低于_180°C保溫2小時，將工件至 于空氣中回溫至室溫；第二步，將上述第一步重復執(zhí)行一次；第三步，將工件置于電熱鼓風干燥箱中加熱至140 160°C，保溫4 6小時后，在空氣 中降溫至室溫。
全文摘要
彈性支架數(shù)控加工方法，(1)對待加工棒料按照彈性支架的設計圖紙進行粗車；(2)對粗車后得到的工件進行時效處理，去除應力；(3)夾住工藝夾頭，對經(jīng)過步驟(2)處理后的工件進行數(shù)控精車，去除步驟(1)中所述的余量，并在外圓端面精鏜出六個均布的銑工安裝孔，加工完成后切段工藝夾頭；(4)對步驟(3)處理后的工件進行高低溫循環(huán)處理，穩(wěn)定工件尺寸及進一步消除機加應力；(5)將步驟(4)處理后的工件安裝在胎具上進行數(shù)控精銑，精銑過程中，切削深度不大于0.2mm，精銑余量不高于0.05mm，刀具直徑小于Φ3，主軸轉速高于5000r/min，進給速度小于250mm/min；(6)將工件從上述胎具上拆下，在普通精密車床上精車彈性支架空心軸的錐面。
文檔編號B23P15/00GK102069357SQ20101061755
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權日2010年12月22日
發(fā)明者李仁杰, 杜津賢, 申坤, 郭擁軍 申請人:北京控制工程研究所