CN117655677A - 一种航空发动机非对称后支撑环的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种航空发动机非对称后支撑环的加工方法,其能解决现有后支撑环加工方法存在零件变形大、形位尺寸容易超差、加工工装复杂、制造周期长的问题。其包括以下步骤:毛坯尺寸复验→修基准→铣结合面→组合→粗车两端及型面→粗铣内外型→去应力热处理→拆分→修大端基准→精铣纵向安装边及安装孔→组合→修小端基准→半精车大端/小端→半精铣内/外型→稳定处理→精车大小端→精铣小端→精铣大端→精修大小端基准→精铣小端孔→车工艺台→铣大端槽及孔→拆分→精铣结合面→钳修标印→荧光渗透检查→终检。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机部件加工技术领域,具体为一种航空发动机非对称后支撑环的加工方法。
背景技术
后支撑环是航空发动机中介机匣单元体后端的一个上下分离的结构件,其中一款的后支撑环材料及结构参数如下:材料为2618铝合金,直径1730mm, 高度289mm, 最小壁厚5mm, 为典型的大型薄壁分体式结构件,采用固溶+时效的锻件毛坯进行加工。零件为非对称结构的两个半环零件,除回转半径及高度相同外,凸台数量及位置、椭圆窗口形状及位置、孔的分布位置及大小以及上下两端的开槽大小及形状在两个半环上都存在一定的差异;两个半环的圆周角度也是非对称的,一个半环一边超出180°中心面10mm, 另一半两端距180度中心面各有12mm及23mm的距离,两个半环零件在装配时通过***其间的两个连接板通过螺栓连接组成一个完整的支撑环组件。
2618铝合金是一种可热处理强化的铝-铜-镁-铁-镍系合金,该合金具有较高的耐热性,冷热加工性能较好,适于制造较高温度下使用的零件。但是这种材料的热膨胀系数较大,薄壁加工过程中很容易变形。加之这类零件在研发阶段基本都采用环锻的整体毛坯,毛坯内部本身应力很大;加工过程中因为余量大,材料易切削,为提高效率会选用较高的切削参数,产生更多的切削热,导致加工应力增大,零件加工完成后容易出现较大的变形。上述多种因素可能造成后续工序尺寸或最终形位尺寸严重超差。
对后支撑环这类薄壁非对称半环零件,比较常见并且经济的加工方式是采用整体环锻件,粗加工后采用线切割切开,然后按对开机匣类零件的加工方式用螺栓将其连接起来对整环进行加工,最后再按设计要求切开,对切开面进行精加工获得最终的产品。但因铝合金环锻件内部应力非常大,粗加工后再线切割零件变形非常大(口部收缩可达40mm),且两瓣半环口部沿径向收缩还不一致;同时,因结构及厚度存在差异,半环切分面沿高度方向上径向的变形量也是不一致的,导致粗加工预留余量远远无法覆盖零件变形而无法进行后续工序,甚至产生报废。
发明内容
针对现有后支撑环加工方法存在零件变形大,尺寸精度保证困难的问题,本发明提供了一种航空发动机非对称后支撑环的加工方法,其加工过程变形可控,加工精度满足设计要求。
其技术方案是这样的:一种航空发动机非对称后支撑环的加工方法,其包括以下步骤:毛坯加工、修基准、粗加工、半精加工、精加工,其特征在于,毛坯加工时将环形零件对半剖切形成两个半环零件再进行后续加工;粗加工前将两个半环零件连接成一个整体环形件进行加工,粗铣加工后将由两个半环零件连接成的整体环形件进行去应力热处理,之后再将其拆分修整后重新连接成一个整体环形件并建立半精加工基准,半精加工时以所述半精加工基准进行加工。
进一步的,其具体包括以下步骤:1、毛坯加工;将环形零件对半剖切形成两个半环零件,半环零件包括位于其两端的大端和小端,大端的直径大于小端的直径并且大端内型呈台阶状;
2、毛坯尺寸复验;对半环零件尺寸进行测量,确保各个加工面上留有足够余量,检查零件表面质量;
3、修基准;在自由状态下将两个所述半环零件的结合面贴合形成圆环状,以小端定位并压紧零件台阶面,车平大端端面用于定位;
4、铣结合面;以大端端面定位,找平左、右两侧结合面平面,找正半环对点中心后,压紧零件小端,粗铣小端内圆、结合面向零件外部延伸形成的纵向安装边和加工出纵向安装边上的连接孔及定位销孔;
5、组合;使用连接件将两个半环零件通过加工出的连接孔进行固定连接使其形成一个整体圆环零件;
6、粗车两端及型面;当粗车小端时,对组合成的圆环零件的大端进行定位夹紧,粗车其小端及外型面,去除部分余量;当粗车大端时,以组合成的圆环零件的小端进行定位夹紧,粗车其大端及内型面,去除部分余量并在大端外型面处加工出大端工艺台阶;
7、粗铣内外型轮廓;以大端端面及内孔定位,压紧所述大端工艺台阶,粗铣内外型轮廓;
8、去应力热处理;对组合成的圆环零件进行热处理,去除粗加工后零件内部应力;
9、拆分;去除连接件使圆环零件拆分形成两个半环零件;
10、修大端基准;在自由状态下将两个半环零件的结合面贴合形成圆环状,以小端进行定位并压紧,车大端端面及定位台阶;
11、精铣结合面;以大端端面及定位台阶进行定位、压紧大端工艺台阶上表面后,精铣纵向安装边和纵向安装边上的连接孔及定位销孔;
12、组合;使用连接件将两个半环零件通过加工出的连接孔进行固定连接使其形成一个整体圆环;
13、修小端基准;以大端端面进行定位,在大端工艺台阶上表面压紧,重新确定组合件中心后以此为基准,精车小端端面及小端止口内圆;
14、半精车大端及小端型面;以小端端面及止口内圆柱面定位,半精车大端型面后翻转零件,以大端端面及大端内圆止口定位,从大端工艺台阶上表面进行压紧,半精车小端型面;
15、半精铣内外型轮廓;以大端端面及内孔定位,压紧大端工艺台阶上表面,半精铣内外型轮廓;
16、稳定处理;对组合成的圆环零件进行稳定热处理,去除半精加工后零件内部应力;
17、精车大端;用小端端面及止口内圆柱面定位,精车大端并留一定余量用于后续加工,同时保留大端工艺台阶;
18、精车小端;以大端端面及止口内圆柱面定位,精车小端端面及内外圆并留一定余量用于后续加工;
19、精铣小端轮廓;以大端端面及大端内孔定位,压紧工艺台阶上表面,精铣小端附近轮廓;
20、精铣大端轮廓;将精铣小端完成的零件翻身装上夹具,以小端端面及内孔定位,沿小端安装边上侧压紧,精铣大端附近轮廓;
21、精修小端基准;以大端端面及大端内孔定位,压紧工艺台阶上表面,对小端端面及内外圆进行加工去除余量获得最终尺寸;
22、精修大端基准;以小端端面及止口内圆柱面定位,利用小端安装边背面进行压紧,精车大端端面保证总体高度至最终尺寸并保证平行度要求,然后精车内型型面至最终尺寸;
23、精铣小端孔;以精修后的大端端面及内孔定位,压紧大端工艺台阶,对零件内型辅助支撑,找正小端内圆跳动不大于0.03mm后进行加工;
24、车工艺台;以小端端面及止口内圆柱面定位,利用小端安装边上表面进行压紧,精车大端工艺台外圆及大端安装边型面至最终尺寸;
25、精铣大端槽及孔;
26、拆分;去除连接件使圆环零件拆分形成两个半环零件;
27、精铣结合面;将半环零件小端朝上,以大端端面及大端薄壁直边内孔定位,在大端安装边及大端加强筋上表面压紧,先铣断纵向安装边,然后精铣槽口至要求的形状及角度;
28、钳修;去除表面缺陷;
29、荧光渗透检查;对零件表面进行检查,如有缺陷返回上工序返工,并再次进行荧光渗透检查;
30、终检:对零件尺寸及表面质量进行检测,要求满足支撑环设计图纸及规范。
更进一步的,在步骤6中,零件在半径方向上均匀留量Amm,高度方向上均匀留量Bmm,A大于B。
更进一步的,在步骤7、步骤15、步骤19中,铣外型轮廓时,在内型上增加与型面一致的可调柔性辅助支撑增加零件刚性,铣内型轮廓时,在零件外型增加可调柔性辅助支撑。
更进一步的,步骤11中,在同一加工基准上在零件上加工出垂直于大端端面的工艺小平面,在步骤13中,拉平两个半环的所述工艺小平面后进行分中来重新确定组合件中心。
更进一步的,步骤17中,将大端内型台阶高低差缩小公差至±0.01mm,精车大端时,将工艺台阶外表面一并精车并留一定余量用于后续加工。
更进一步的,步骤21在压紧过程中,对小端端面打表检查压紧变形不大于0.01mm,如果变形超过0.01mm,在相应位置的大端端面垫调整垫片以对小端端面进行补平。
本发明的有益效果为:采用预先对半剖切开的两个半环毛坯,再将两个半环毛坯连接成一个整体环形件进行加工,既方便了后续的车、铣加工,简化了工装夹具的结构,节约了较大的加工及工装成本,更避免了采用整体环锻件在粗加工后切开的零件变形;零件在粗铣后进行热处理,为去除粗加工后零件内部应力,减少后续工序中应力释放产生的变形,并通过重新修接合面及连接孔,消除掉前序的变形后重新组合再建立半精加工基准进行半精加工,使后续工序有了稳定可靠的基准并进行有效传递。
附图说明
图1为航空发动机后支撑环的整体结构示意图;
图2为本发明所用毛坯的主剖视图;
图3为本发明修基准示意图;
图4为本发明铣结合面示意图;
图5为本发明零件一侧的组合结构示意图;
图6 为本发明粗车小端示意图;
图7为本发明粗车大端示意图;
图8为本发明粗铣小端内外型的示意图;
图9为本发明修大端基准示意图;
图10为本发明精铣纵向安装边及端面孔示意图;
图11为本发明修小端基准示意图;
图12为本发明半精车大端示意图;
图13为本发明半精车小端示意图;
图14为本发明半精铣内外型示意图;
图15为本发明精车大端示意图;
图16为本发明精车小端示意图;
图17为本发明精铣小端轮廓示意图;
图18为本发明精铣大端轮廓示意图;
图19为本发明精修小端基准示意图;
图20为本发明精车小端基准示意图;
图21为本发明精铣小端孔示意图;
图22为图21的仰视示意图;
图23为本发明精车大端工艺台示意图;
图24为铣大端槽示意图;
图25为铣大端槽剖面示意图;
图26为精铣结合面示意图。
具体实施方式
一种航空发动机非对称后支撑环的加工方法,其用于加工如图1所示的航空发动机非对称后支撑环,图1中,1-小端安装边;2-大端安装边;3-椭圆孔;4-大端工艺安装边;5-大端槽;6-大端加强筋;7-槽口平面;8-方凸台;9-外型沉孔;10-方形孔周边凸台;11-方形孔;12-大端内侧螺孔;13-内型小圆凸台;14小端槽。其具体包括以下步骤:1、毛坯加工;将环形零件对半剖切形成两个半环零件,半环零件包括位于其两端的大端和小端,大端的直径大于小端的直径并且大端内型呈台阶状。
2、毛坯尺寸复验;对半环零件尺寸进行测量,确保各个加工面上留有余量,检查零件表面质量,不应出现夹渣、疏松、裂纹、重叠等锻造缺陷,毛坯结构如图2所示,图2中剖面内虚线形状代表后支撑环车加工半成品截面形状。
3、修基准;在自由状态下(区别于用连接件固定在一起,自由状态仅是拼合贴在一起)将两个所述半环零件的结合面贴合形成圆环状,以小端定位并压紧零件台阶面A,车平大端端面用于定位,如图3所示,和后续附图类似,图中加粗部分为本步骤加工位置。
4、铣结合面;以大端端面定位,找平左、右两侧结合面平面,找正半环对点中心后,压紧零件小端,按图4粗铣结合面向零件外部延伸形成的纵向安装边15和加工出纵向安装边15上的连接孔16及定位销孔,然后以同一轴心基准铣小端内圆用于下工序找正。
5、组合;使用连接件将两个半环零件通过加工出的连接孔进行固定连接使其形成一个整体圆环零件,具体的,零件大端朝下平放于工作平台上,先安装4个定位销17,再用6个连接螺栓18将两个半环组合成整体圆环,如图5所示。
6、粗车两端及型面;当粗车小端时,以等高铁及四爪对组合成的圆环零件的大端进行定位夹紧,在数控车床上粗车其小端及外型面,去除部分余量,如图6所示。然后翻转零件,以小端端面支靠等高铁上,以小端外圆通过四爪卡盘进行夹紧,粗车其大端及内型面,去除部分余量并在大端外型面处加工出大端工艺台阶19,如图7中加粗线条部分所示。考虑零件后续工序径向变形趋势大而轴向变形较小,零件在半径方向上均匀留量6mm,高度方向上均匀留量4mm。
7、粗铣内外型轮廓;以大端端面及内孔定位,压紧所述大端工艺台阶,粗铣内外型轮廓,具体的,在内型上增加与型面一致的可调柔性辅助支撑增加零件刚性,按图8 在五轴加工中心上粗铣零件外型轮廓(对轮廓面上的凸台、孔等进行粗铣);然后拆掉内型支撑,在零件外型增加可调柔性辅助支撑,粗铣内型轮廓;粗铣外型轮廓与粗车工序保留相同的加工余量(6mm)。
8、去应力热处理;为去除粗加工后零件内部应力,减少后续工序中应力释放产生的变形,在粗铣完成后在空气炉中对零件进行去应力热处理;为防止热处理过程中零件变形过大,零件在组合状态下进炉热处理。
9、拆分;卸掉零件连接螺栓及定位销,使圆环零件拆分形成两个半环零件。
10、修大端基准;在自由状态下将两个半环零件的结合面贴合形成圆环状,以小端在机床工作台上进行定位并压紧,车大端端面及定位台阶,如图9所示。
11、精铣结合面;以大端端面及定位台阶进行定位、压紧大端工艺台阶上表面后,在五轴加工中心上精铣纵向安装边和纵向安装边上的连接孔及定位销孔,如图10所示;为便于车加工工序对点找正两个半环中心,在同一基准上在零件上铣出找正用工艺小平面(例如可以在大端90°方向上即平行于支撑环剖切结合面的方向上)。
12、组合;零件大端朝下平放于工作平台上,先安装4个定位销,再用8个连接螺栓将两个半环组合成整体圆环结构。
13、修小端基准;因前序应力释放(含热处理去应力)会产生较大变形,同时精铣结合面后零件中心已经偏移,再加上两个半环变形不一致,接合面铣平需要去除的余量存在差异,组合之后需要以铣加工工序在大端安装边上加工出的工艺小平面建立新的零件中心,为后续工序提供可靠的基准。具体的,以大端端面进行定位,在大端工艺台阶上表面压紧,重新确定组合件中心后以此为基准,精车小端端面及小端止口内圆,保证自由状态下端面的平面度及内圆圆度,如图11所示。重新确定组合件中心的方法可以利用上述工艺小平面,拉平两个半环大端的工艺小平面后进行分中。
14、半精车大端及小端型面;半精车工序的主要目的是消除组合之后零件的变形并进一步去除毛坯余量。以小端端面及止口内圆柱面20定位,半精车大端型面,型面均匀留量2mm,如图12加粗线条所示。之后翻转零件,以大端端面及大端内圆止口21定位,从大端工艺台阶上表面进行压紧,半精车小端型面(型面均匀留量2mm),严格控制整体高度及定位止口圆内孔尺寸,具体如图13加粗线条部分所示。
15、半精铣内外型轮廓;以大端端面及内孔定位,压紧大端工艺台阶上表面,半精铣内外型轮廓;具体的,在内型采用可调柔性辅助装置对内型面进行支撑以增加零件刚性,减少加工振刀,改善表面质量及减少加工变形,型面均匀留量2mm进行外型轮廓半精铣;外型完成后拆掉内型支撑,在铣削完成的外型型面上采用可调柔性辅助装置对外型面进行支撑,型面均匀留量2mm进行内型轮廓的半精铣,具体如图14所示。
16、稳定处理;因零件尺寸较大,选择在空气炉中对零件进行稳定处理,通过在组合状态下以较低温度进行热处理去除零件内部应力,并保持组合零件尺寸较小的变化。
17、精车大端;用小端端面及止口内圆柱面定位,按图15精车大端型面,为零件定位考虑,大端继续保留工艺凸台结构,端面及内型留量1mm;为保证铣加工可靠定位,内型台阶高低差缩小公差至±0.01mm,以方便铣加工夹具过定位装夹。为方便装夹后零件找正,将工艺台阶下端小圆柱外表面B处一并精车,留量1mm至最终精修大端工序。
18、精车小端;以大端端面及止口内圆柱面定位,按图16精车小端端面及内外圆,严格控制零件整体高度及定位圆内孔尺寸;优选的,小端外圆加工长度以超过纵向安装边厚度2mm为宜。
19、精铣小端轮廓;以大端端面及大端内孔定位,压紧工艺台阶上表面,精铣小端附近轮廓;具体的,为增加零件刚性,减少铣加工时振刀,改善加工表面质量,在内型锥面上增加可调柔性辅助支撑,先精铣方凸台8、方形孔周边凸台10,然后精铣外型锥面至最终尺寸并与凸台周边圆角顺滑接刀,这样可以大幅提升精铣锥面的效率。因纵向安装边仅仅是工艺连接用,在最后工序会切掉并形成两侧槽口,精铣外型时不必再精铣纵向安装边,精铣外型锥面时以超出最终的槽口平面7的宽度5mm左右为宜;再精铣椭圆孔3及方形孔11至最终尺寸,注意椭圆孔要求非对称公差,编程时需要按中差值进行编程;最后精铣小端安装边1下侧面保证上安装边厚度,精铣大端安装边2上表面保证上下安装边高低差。加工完外型之后,拆掉内型辅助支撑,在外型锥面均匀装上柔性可调辅助支撑,先精铣零件内型锥面上部一圈圆形小凸台,然后精铣内型锥面上半部份。具体如图17所示,锥面下部及下侧一圈凸台放到精铣大端工序进行。
20、精铣大端轮廓;将精铣小端完成的零件翻身装上夹具,以小端端面及内孔定位,沿小端安装边上侧压紧,精铣大端附近轮廓;具体的,先精铣内型锥面上部一圈内型小圆凸台13,然后精铣方形孔周边凸台10及方凸台8相对的内型方凸台,再精铣内型锥面上半部保证最终壁厚要求并与前面加工的凸台根部接平,具体如图18所示。将内型分成两道工序加工可以实现机床主轴直接加工,既可以简化编程(避免使用弯头加工),又可以提高加工效率,加工纹路也会更规整、一致,表面质量会更佳。
21、精修小端基准;以大端端面及大端内孔定位,压紧工艺台阶上表面,对小端端面及内外圆进行加工去除余量获得最终尺寸。具体的,压紧过程中打表检查压紧变形不大于0.01mm(小端变形),如果变形超过0.01mm,需要在相应的大端端面部位垫合适的调整垫片,以防零件车加工完成松开夹具后零件回弹影响加工完成的小端平面度及圆度。加工时在内圆及端面先预留0.15mm余量,最后一刀精修去除余量获得最终尺寸,以保证良好的表面质量、平面度及圆度,加工示意图如图19所示。
22、精修大端基准;以小端端面及止口内圆柱面定位,利用小端安装边背面进行压紧,精车大端端面保证总体高度至最终尺寸并保证平行度要求,然后精车内型型面至最终尺寸以便进行后续孔的加工,加工示意图如图20所示。工艺台阶外侧余量继续保留,以便增强定位稳定性。
23、精铣小端孔;以精修后的大端端面及内孔定位,压紧大端工艺台阶,对零件内型辅助支撑,根据零件型面位置调整调节螺栓以便实现可靠的支撑,找正小端内圆跳动不大于0.03mm后钻、铰小端安装边1上小孔及铣大端安装边2上侧螺纹孔,然后精铣外型沉孔9、方形孔周边凸台10上通孔及方形凸台8上大孔,最后精铣槽口平面7并加工连接平面上连接孔16至要求尺寸,精铣连接平面的宽度与精铣外型时锥面加工宽度一致,加工示意图如图21、图22所示。
24、车工艺台;以小端端面及止口内圆柱面定位,利用小端安装边上表面进行压紧,按图23精车大端工艺安装边4外圆及大端安装边型面至最终尺寸,重点保证工艺台薄边壁厚及安装边高度尺寸,车完之后零件随夹具流转下工序。
25、精铣大端槽及孔;将带着零件的夹具在机床上装好,找正零件后先铣加工大端内侧螺孔12,然后铣纵向结合面附近非对称的大端槽,最后铣加工大端槽底面上的定位螺柱孔,加工示意图如图24及图25所示。
26、拆分;拆掉纵向安装边定位销及连接螺栓,将整环零件拆分成两瓣零件以便后续分别加工槽口区域。
27、精铣结合面;将半环零件小端朝上,以大端端面及大端薄壁直边内孔定位,可以在大端加强筋6下表面采用过定位方式加强定位稳定性(两端槽口都增加过定位支撑块),在大端安装边(具体可以在其斜面)及大端加强筋6上表面压紧,先铣断纵向安装边,然后精铣槽口至要求的形状及角度,加工示意图如图26所示。
28、钳修;钳工去除铣加工毛刺及零件表面划伤、压痕等表面缺陷;然后在指定区域进行振动笔标印以作零件的可追溯性标识。
29、荧光渗透检查;检查零件所有加工表面是否有裂纹等缺陷;如有缺陷返回上工序返工,并再次进行荧光渗透检查。
30、终检:对零件尺寸及表面质量进行检测,要求满足支撑环设计图纸及规范。
本发明的后支撑环加工方法,采用预先对半剖切开的两个半环毛坯,通过合理的调整、设计两个非对称上/下后支撑环的周向分布位置,增加两条纵向工艺安装边将两个半环毛坯连接成一个整体环形件进行加工,既方便了后续的车、铣加工,简化了工装夹具的结构,节约了较大的加工及工装成本,更避免了采用整体环锻件在粗加工后切开的零件变形;本方法在粗车大端时预留了工艺台阶,加强大端刚性并方便后续粗铣、半精车、半精铣、精铣和精车加工时对零件进行装夹定位,使零件加工更加方便、高效;零件在粗铣后进行热处理,使粗加工半成品件充分变形,并通过重新修接合面及连接孔,消除掉前序的变形后重新组合加工建立半精加工基准,使后续工序有了稳定可靠的基准并进行有效传递。同时合理安排半精加工及精加工的余量分布,有效的减少精加工过程中的加工变形,使零件的最终加工精度大大提高,保证零件符合图纸要求并满足组件的装配要求。
以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种航空发动机非对称后支撑环的加工方法,其包括以下步骤:毛坯加工、修基准、粗加工、半精加工、精加工,其特征在于,毛坯加工时将环形零件对半剖切形成两个半环零件再进行后续加工;粗加工前将两个半环零件连接成一个整体环形件进行加工,粗铣加工后将由两个半环零件连接成的整体环形件进行去应力热处理,之后再将其拆分修整后重新连接成一个整体环形件并建立半精加工基准,半精加工时以所述半精加工基准进行加工。
2.根据权利要求1所述的一种航空发动机非对称后支撑环的加工方法,其特征在于:其具体包括以下步骤:1、毛坯加工;将环形零件对半剖切形成两个半环零件,半环零件包括位于其两端的大端和小端,大端的直径大于小端的直径并且大端内型呈台阶状;
2、毛坯尺寸复验;对半环零件尺寸进行测量,确保各个加工面上留有足够余量,检查零件表面质量;
3、修基准;在自由状态下将两个所述半环零件的结合面贴合形成圆环状,以小端定位并压紧零件台阶面,车平大端端面用于定位;
4、铣结合面;以大端端面定位,找平左、右两侧结合面平面,找正半环对点中心后,压紧零件小端,粗铣小端内圆、结合面向零件外部延伸形成的纵向安装边和加工出纵向安装边上的连接孔及定位销孔;
5、组合;使用连接件将两个半环零件通过加工出的连接孔进行固定连接使其形成一个整体圆环零件;
6、粗车两端及型面;当粗车小端时,对组合成的圆环零件的大端进行定位夹紧,粗车其小端及外型面,去除部分余量;当粗车大端时,以组合成的圆环零件的小端进行定位夹紧,粗车其大端及内型面,去除部分余量并在大端外型面处加工出大端工艺台阶;
7、粗铣内外型轮廓;以大端端面及内孔定位,压紧所述大端工艺台阶,粗铣内外型轮廓;
8、去应力热处理;对组合成的圆环零件进行热处理,去除粗加工后零件内部应力;
9、拆分;去除连接件使圆环零件拆分形成两个半环零件;
10、修大端基准;在自由状态下将两个半环零件的结合面贴合形成圆环状,以小端进行定位并压紧,车大端端面及定位台阶;
11、精铣结合面;以大端端面及定位台阶进行定位、压紧大端工艺台阶上表面后,精铣纵向安装边和纵向安装边上的连接孔及定位销孔;
12、组合;使用连接件将两个半环零件通过加工出的连接孔进行固定连接使其形成一个整体圆环;
13、修小端基准;以大端端面进行定位,在大端工艺台阶上表面压紧,重新确定组合件中心后以此为基准,精车小端端面及小端止口内圆;
14、半精车大端及小端型面;以小端端面及止口内圆柱面定位,半精车大端型面后翻转零件,以大端端面及大端内圆止口定位,从大端工艺台阶上表面进行压紧,半精车小端型面;
15、半精铣内外型轮廓;以大端端面及内孔定位,压紧大端工艺台阶上表面,半精铣内外型轮廓;
16、稳定处理;对组合成的圆环零件进行稳定热处理,去除半精加工后零件内部应力;
17、精车大端;用小端端面及止口内圆柱面定位,精车大端并留一定余量用于后续加工,同时保留大端工艺台阶;
18、精车小端;以大端端面及止口内圆柱面定位,精车小端端面及内外圆并留一定余量用于后续加工;
19、精铣小端轮廓;以大端端面及大端内孔定位,压紧工艺台阶上表面,精铣小端附近轮廓;
20、精铣大端轮廓;将精铣小端完成的零件翻身装上夹具,以小端端面及内孔定位,沿小端安装边上侧压紧,精铣大端附近轮廓;
21、精修小端基准;以大端端面及大端内孔定位,压紧工艺台阶上表面,对小端端面及内外圆进行加工去除余量获得最终尺寸;
22、精修大端基准;以小端端面及止口内圆柱面定位,利用小端安装边背面进行压紧,精车大端端面保证总体高度至最终尺寸并保证平行度要求,然后精车内型型面至最终尺寸;
23、精铣小端孔;以精修后的大端端面及内孔定位,压紧大端工艺台阶,对零件内型辅助支撑,找正小端内圆跳动不大于0.03mm后进行加工;
24、车工艺台;以小端端面及止口内圆柱面定位,利用小端安装边上表面进行压紧,精车大端工艺台外圆及大端安装边型面至最终尺寸;
25、精铣大端槽及孔;
26、拆分;去除连接件使圆环零件拆分形成两个半环零件;
27、精铣结合面;将半环零件小端朝上,以大端端面及大端薄壁直边内孔定位,在大端安装边及大端加强筋上表面压紧,先铣断纵向安装边,然后精铣槽口至要求的形状及角度;
28、钳修;去除表面缺陷;
29、荧光渗透检查;对零件表面进行检查,如有缺陷返回上工序返工,并再次进行荧光渗透检查;
30、终检:对零件尺寸及表面质量进行检测,要求满足支撑环设计图纸及规范。
3.根据权利要求2所述的一种航空发动机非对称后支撑环的加工方法,其特征在于:在步骤6中,零件在半径方向上均匀留量Amm,高度方向上均匀留量Bmm,A大于B。
4.根据权利要求2所述的一种航空发动机非对称后支撑环的加工方法,其特征在于:在步骤7、步骤15、步骤19中,铣外型轮廓时,在内型上增加与型面一致的可调柔性辅助支撑增加零件刚性,铣内型轮廓时,在零件外型增加可调柔性辅助支撑。
5.根据权利要求2所述的一种航空发动机非对称后支撑环的加工方法,其特征在于:步骤11中,在同一加工基准上在零件上加工出垂直于大端端面的工艺小平面,在步骤13中,拉平两个半环的所述工艺小平面后进行分中来重新确定组合件中心。
6.根据权利要求2所述的一种航空发动机非对称后支撑环的加工方法,其特征在于:步骤17中,将大端内型台阶高低差缩小公差至±0.01mm,精车大端时,将工艺台阶外表面一并精车并留一定余量用于后续加工。
7.根据权利要求2所述的一种航空发动机非对称后支撑环的加工方法,其特征在于:步骤21在压紧过程中,对小端端面打表检查压紧变形不大于0.01mm,如果变形超过0.01mm,在相应位置的大端端面垫调整垫片以对小端端面进行补平。
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