CN109702430A - 一种燃气轮机用机匣提高加工精度和粗糙度的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃气轮机用机匣提高加工精度和粗糙度的加工方法，属于航空燃气轮机对开机匣的铣加工技术领域。该方法包括：步骤一、预制机匣半成品；步骤二、选用卧式五轴加工中心；步骤三、装夹零件；步骤四、粗铣外型面；步骤五、精铣外型面；步骤六、三坐标检测；步骤七、粗糙度仪检测。本发明能保证机匣表面达到IT8‑IT9级的几何精度和Ra3.2粗糙度，合格率达到95%以上。

Description

一种燃气轮机用机匣提高加工精度和粗糙度的加工方法

技术领域

本发明属于燃气轮机用零件的外型面铣削加工技术领域，具体涉及一种燃气轮机用机匣提高加工精度和粗糙度的加工方法。

背景技术

IND. TRENT型燃气轮机压气机1、2级机匣组合件为发动机可调进气机匣零件，。机匣前后法兰与其他部件联接，内部装有1级和2级可调叶片，机匣外部安装调节叶片角度的部件，零件外形最大直径φ1273.87mm,高度为294mm,壁厚3mm, 机匣为对开机匣，极易变形，机匣外型面有安装凸台，且角度为变化的空间角度，需要五轴加工，数控***为西门子840D，加工时需要粗精分开加工，保证加工精度，编制加工程序时如果采用刀尖双跟踪加工，编程简便，但由于机床为五轴联动加工，且双跟踪加工会把摆头臂长的误差带到加工精度里，所以加工误差大，精度相对低。质量关系到发动机的性能及安全，若采用传统加工方法，加工精度低，表面粗糙度差，为保证机匣外型面的几何精度和表面粗糙度，编程时采用刀尖单跟踪形式，只对第4轴进行刀尖跟踪，第五轴分度加工，可以明显提高加工精度和表面粗糙度。

发明内容

针对现有一种燃气轮机对开机匣外型面的加工方法，加工几何精度低，表面粗糙度差，本发明提供一种燃气轮机用机匣提高加工精度和粗糙度的加工方法，采用该方法可解决机匣外型面加工精度低和粗糙度差的问题，为实现上述目的，一种燃气轮机用机匣提高加工精度和粗糙度的加工方法，包括如下步骤：

（1）半成品为外型面余量5mm的铸件，结合面已经加工完成，组装后粗车完成的半成品；

（2）设备选用卧式五轴加工中心；

（3）机匣大端内圆定位和大端面定位，从内测压紧机匣上端面；

（4）粗加工外型面，用直径32mm机夹铣刀和20mm的整硬铣刀粗铣外型，留余量1mm；

（5）用直径32mm机夹铣刀、20mm的整硬铣刀、直径16mm和12mm的整硬铣刀精铣外型；

（6）三坐标测量机检测工件几何尺寸；

（7）表面粗糙度仪检测零件表面;

所述步骤（2）中设备第四轴A轴为主轴摆头，第五轴B轴为工作台旋转;

所述步骤（4）中铣削参数为：切削深度5mm,主轴转速600 r/min,进给80 mm/min, B轴限制转速8°/min;

所述步骤（5）中铣削参数为：切削深度1mm,主轴转速800 r/min,进给80 mm/min, B轴限制转速11°/min;

沈阳黎明国际动力工业有限公司创造发明了对开机匣的加工方法。解决加工精度低和粗糙度差的问题。本加工方法根据对开机匣的结构特点和加工设备的结构特点，制定有效的加工步骤和过程控制方法，并采用精密的夹持工具辅助加工，保证零件能够被可靠地加工。本加工方法的发明为黎明国际动力工业有限公司带来可观的经济效益。

附图说明

图1为对开机匣示意图;

图2为双跟踪部分程序示例;

图3为单跟踪部分程序示例;

图4为双跟踪程序加工后的机匣表面;

图5为单跟踪程序加工后的机匣表面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步的详细说明;

采用粗车和铣结合面的工艺加工出坯件，加工成半成品（见图1）;

粗铣外型面，设备第四轴A轴为主轴摆头，第五轴B轴为工作台旋转。机匣大端内圆定位和大端面定位，压紧机匣上端面，刀具为直径32mm机夹铣刀和20mm的整硬铣刀，留余量1mm，铣削参数为：切削深度5mm,主轴转速600 r/min,进给80 mm/min, B轴限制转速8°/min;

精铣外型面，设备第四轴A轴为主轴摆头，第五轴B轴为工作台旋转。机匣大端内圆定位和大端面定位，压紧机匣上端面，刀具为直径32mm机夹铣刀、20mm的整硬铣刀、直径16mm和12mm的整硬铣刀，切削深度1mm,主轴转速800 r/min,进给80 mm/min, B轴限制转速11°/min;

检测用CMM对机匣进行检测;

对机匣加工表面做荧光检查，以检查机匣表面是否存在裂纹等危害轴机匣性能的缺陷。检查结果，未发现有裂纹显示;

采用三坐标测量机检查加工后的机匣几何尺寸，其检查结果完全符合预期的图纸要求，采用粗糙度检测仪对机匣表面进行检测，符合表面粗糙度达到3.2μm要求，符合机匣的机械性能要求。

Claims (4)

1.一种燃气轮机用机匣提高加工精度和粗糙度的加工方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）半成品为外型面余量5mm的铸件，结合面已经加工完成并组装后粗车完成的半成品；

（2）设备选用卧式五轴加工中心；

（2）机匣大端内圆定位和大端面定位，压紧机匣上端面；

（3）粗加工外型面，用直径32mm机夹铣刀和20mm的整硬铣刀粗铣外型，留余量1mm；

（4）用直径32mm机夹铣刀、20mm的整硬铣刀、直径16mm和12mm的整硬铣刀精铣外型；

（5）三坐标测量机检查工件几何尺寸；

（6）表面粗糙度仪检查零件表面。

2.按照权利要求1所述的一种燃气轮机用机匣提高加工精度和粗糙度的加工方法，其特征在于所述步骤（2）中设备第四轴A轴为主轴摆头，第五轴B轴为工作台旋转。

3.按照权利要求1所述的一种燃气轮机用机匣提高加工精度和粗糙度的加工方法，其特征在于所述步骤（3）中铣削参数为：切削深度5mm,主轴转速600 r/min,进给80 mm/min,B轴限制转速8°/min。

4.按照权利要求1所述的一种燃气轮机用机匣提高加工精度和粗糙度的加工方法，其特征在于所述步骤（4）中铣削参数为：切削深度1mm,主轴转速800 r/min,进给80 mm/min,B轴限制转速11°/min。