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精密石墨零件的研磨

圖1 密封環(huán)示意圖

1 概述

我單位生產(chǎn)的幾種航空輸油泵中都有以石墨M106H為材料的密封環(huán)類零件跌造,其典型零件如圖1所示足绅。此零件為端面密封工作方式析既,B面為密封面吼鱼,此面精度要求很高蓬豁。加工B面時(shí),精密車削達(dá)不到要求菇肃,而此石墨為脆性材料地粪,還含有環(huán)氧樹脂,又不能磨削琐谤,經(jīng)分析決定采用研磨加工蟆技。在無資料借鑒的情況下,我們對(duì)此類石墨零件的研磨進(jìn)行了工藝試驗(yàn)斗忌,最后得出了較理想的工藝方法质礼,達(dá)到了零件的要求。

2 工藝分析

零件的工藝路線:粗車→銑兩槽→精車→研磨B面织阳。
從上面的工藝路線可知:研磨B面要保證表面粗糙度Ra0.1μm眶蕉、平行度0.01mm砰粹、平面度0.0006mm。先采用常規(guī)干研磨加工造挽,表面粗糙度和平面度這兩要素全不合格敢俭,平面度的實(shí)測值競高達(dá)要求值的4~7倍,即0.0024~0.0042mm折扮。
接下來就從材料特性著手分析逃口,M106H為浸漬石墨類,肖氏硬度60竭豺,抗壓強(qiáng)度117.6MPa编苛,抗彎強(qiáng)度49MPa。經(jīng)過工藝試驗(yàn)裤魔,采用了微層擠壓原理娜摇。具體方法是:將經(jīng)過濾的微粉和煤油嵌入研磨平板后,再用拋光膏將平板表面的微粉粗粒拋掉赖巴,使突出平板表面的微粉顆粒拋平沿信、高度一致。然后猩刁,將零件直接放在這樣的平板上研磨组漏,這樣,平板就能對(duì)B面進(jìn)行均勻一致地微層擠壓式切削新蟆。

3 加工步驟

零件到位為精車加工觅赊,尖邊有局部塌邊,研磨工藝步驟如下:
  1. 整理加工場地琼稻,使環(huán)境潔凈吮螺。將研磨平板、零件徹底清洗干凈帕翻,這一步對(duì)保證加工成功非常重要鸠补。
  2. 粗研平板。選3塊300mm×300mm不開槽的鑄鐵平板嘀掸,最好選用低合金高磷鑄鐵平板紫岩。因?yàn)榇似桨宓慕鹣嘟M織為片狀石墨和細(xì)片狀珠光體,更容易使被研件獲得較高的形位精度和表面粗糙度睬塌。用W20微粉加煤油對(duì)研平板泉蝌。為便于敘述,3塊平板編號(hào)為1衫仑、2、3堕花,用分?jǐn)?shù)表示對(duì)研方法满戒,分子表示上平板枚从,分母表示下平板,按以下順序?qū)ρ校?/2→1/3→2/3→2/1→3/1→3/2蕴黎,按此順序循環(huán):
  3. 精研平板榛狮。用W7微粉仍按上述順序?qū)ρ小Q型旰筅寮粒?00mm一級(jí)刀口平尺檢查嫡靠,應(yīng)不透光或壓痕均勻;也可用Φ80mm光學(xué)平晶檢查乘害,應(yīng)不多于一條光波干涉帶杂飘,并呈勻微凸。應(yīng)注意:經(jīng)粗汹即、精對(duì)研后触咧,已有大量微粉嵌入平板氣孔中,這些微粉對(duì)切削石墨已足夠唤邻,不再進(jìn)行壓砂工序坡牛。
  4. 拋光平板。將4層綢布鋪在一塊已研好的平板上泵三,用煤油將綢布澆透耕捞,再用W7氧化鉻拋光膏將另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烫幕,并使嵌入平板的微粉分布高度一致俺抽。同時(shí),提高平板的表面粗糙度纬霞,使其小于Ra0.1μm凌埂。此工序是本工藝方法的關(guān)鍵。
  5. 在經(jīng)拋光的2塊平板上滴1~3滴煤油和儀表油诗芜,用棉花將油在平板上涂抹均勻瞳抓,過3min后,將平板表面的油層擦凈伏恐。這樣孩哑,滲入平板氣孔中的煤油和微粉就均勻的混合,形成了加工石墨的微層切削液翠桦。
  6. 將零件放在平板上進(jìn)行循環(huán)的螺旋狀運(yùn)動(dòng)横蜒,兩手用力平穩(wěn)一致,通過微層擠壓式切削争萎,完成平面B的研磨候铸。注意勤擦平板,及時(shí)除去研屑和污物。
  7. 零件研完后眨额,用干凈綢布或脫脂棉輕輕擦去研磨殘屑苗泰。注意不能用油液清洗,經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)笋再,油液浸入后莲轮,零件的表面粗糙度變差。

4 技術(shù)效果

采用上述工藝加工后缤贯,經(jīng)檢測q保證了零件的平面度0.0006mm既帜、Ra0.1μm及其它要求。到現(xiàn)在為止瑰柄,這幾種輸油泵的石墨密封環(huán)共進(jìn)行了20多批次加工制私,完全滿足了圖紙要求,工藝效果穩(wěn)定级汹。


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