榫槽拉刀刀匣的加工方法技术

本发明专利技术公开了一种榫槽拉刀刀匣的加工方法，包括以下步骤：a、选取锻件进行第一次机械粗加工，留取锻件余量；b、正火热处理，以调整锻件材料硬度和改善锻件材料的加工性能；c、第二次机械粗加工，减少锻件余量；d、渗碳热处理，渗碳深度为1.5mm～1.8mm，使锻件获得高表面硬度、高耐磨性以及高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度；e、第三次机械粗加工，减少锻件余量，进行表面构造粗加工；f、淬火处理，以使锻件材料硬度达到56HRC～62HRC；g、机械精加工至最终尺寸；h、氧化处理后获得成型榫槽拉刀刀匣产品。拉刀刀匣表面耐磨、硬度高，大大提高了其使用寿命，可有效提高拉刀刀匣加工精度、使用寿命和整体技术经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空零件加工
，特别地，涉及一种高精度的榫槽拉刀刀匣的加工方法。
技术介绍
拉刀在汽车、航空、机械动力工程等领域使用广泛，而航空领域对于拉刀的精度具有较高的要求。拉刀通常安装在刀匣内并固定安装在拉床上，从而保证机床拉制工作的顺利进行；刀匣在拉制工作过程中起到举足轻重的作用，其精度直接影响着所加工零件的精度。在航空发动机涡轮盘的榫槽加工中，通常是采用拉刀拉制的方法，这除了要求拉刀具有高的精度外，拉刀刀匣的高精度是涡轮盘榫槽加工精度的重要保证。采用传统的加工方法来加工拉刀刀匣，仍然存在着制作难、加工精度不易控制等问题，尤其是结构复杂、长度跨度大、断面面积小、精度要求高的榫槽拉刀刀匣，其加工去除余量大，成形难度高，尺寸精度难以保证，而各工作面的形位公差更难以控制。
技术实现思路
本专利技术提供了一种榫槽拉刀刀匣的加工方法，以解决采用传统的加工方法来加工拉刀刀匣，存在着制作难、加工精度不易控制的技术问题。本专利技术提供一种榫槽拉刀刀匣的加工方法，包括以下步骤：a、选取锻件进行第一次机械粗加工，留取锻件余量；b、正火热处理，以调整锻件材料硬度和改善锻件材料的加工性能；c、第二次机械粗加工，减少锻件余量；d、渗碳热处理，渗碳深度为1.5mm～1.8mm，使锻件获得高表面硬度、高耐磨性以及高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度；e、第三次机械粗加工，减少锻件余量，进行表面构造粗加工；f、淬火处理，以使锻件材料硬度达到56HRC～62HRC；g、机械精加工至最终尺寸；h、氧化处理后获得成型榫槽拉刀刀匣产品。进一步地，步骤a中第一次机械粗加工具体步骤为：锻件采用20CrMnTi锻件材料进行第一次机械粗加工，刀匣槽内的工作面外形余量加工至单边2mm～4mm，其余工作面均加工至单边留余5mm～10mm，各转角处作过渡圆角，不作空刀及减轻槽。进一步地，步骤b中正火热处理具体步骤为：将锻件加热到920℃～950℃保温2h～2.5h，出炉后在空气中进行冷却，以调整材料的硬度，改善材料的加工性能，避免切削加工中“粘刀”的现象，缩短生产周期，提高设备利用率及材料的机械性能；同时也为后续渗碳热处理作准备，以减小锻件的变形量。进一步地，步骤c中第二次机械粗加工具体步骤：刀匣槽内的工作面外形余量加工至单边0.6mm-0.8mm，其余工作面的余量设计成单边0.7mm-0.9mm，各转角处作过渡圆角，作好空刀及底面减轻槽。进一步地，步骤d中渗碳热处理具体步骤为：采用固体渗碳方法，在渗碳箱底放一层厚70mm～80mm的固体渗碳剂，并打实，将锻件平铺在固体渗碳剂上，锻件与箱壁之间以及同层锻件之间的间隔均不小于50mm，其间填以固体渗碳剂，稍加打实，以减少空隙，并使锻件得到稳定的支撑，之后填满固体渗碳剂，封箱前在固体渗碳剂层上铺盖石棉板，箱盖四周用耐火泥密封，将渗碳试料从箱盖上端插入箱内150mm左右，并绑扎牢固，方便取出，渗碳试料入口用耐火泥密封；将渗碳箱分段加热：在500℃～550℃保温3h～4h，800℃～850℃保温3.5h～4h，910℃～930℃保温15h～18h，910℃～930℃保温13h～17h，取一件渗碳试料检查渗碳层深度，根据渗碳层深度决定出炉时间，出炉后随箱在空气中进行冷却；待锻件冷到室温后取出，再进行一次620℃～650℃的高温回火，并趁热进行校直。进一步地，步骤e中第三次机械粗加工具体步骤为：锻件的各工作面留余量0.6mm，作好各螺纹孔、空刀、外形斜槽及底面减轻槽。进一步地，步骤f中淬火处理具体步骤为：将锻件放置在槽钢内，采用阻碳剂保护；台车式电阻炉加热到800℃～850℃后，放入槽钢和锻件，加热到810℃～820℃保温3h～4h淬火，油冷后趁热校直，并进行330℃～350℃的回火处理。进一步地，步骤g中机械精加工具体步骤为：对锻件进行机械半精加工处理，进行第一次人工时效处理，进行第一次精加工处理，进行第二次人工时效处理，进行第二次精加工处理至最终尺寸；通过第一次人工时效处理和第二次人工时效处理，以消除锻件内应力，减小锻件因强力磨削引起的变形；在精加工磨削工作面时，在锻件下方加垫无磁性垫块，以消除或减少工作台对锻件的吸磁作用，防止因工作台磁力卸载时锻件发生回弹变形；磨削榫槽拉刀刀匣的刀匣槽所用的砂轮为异型砂轮，以减小砂轮与工作面的接触面积，提高加工表面质量；磨削过程中采用切削液充分冷却；精加工使锻件外形尺寸公差控制在0.01mm之内、各面平面度、平行度和垂直度控制在0.01mm之内，壁厚的尺寸公差控制在0.005mm之内。进一步地，机械半精加工处理具体步骤为：采取分段磨削修正的方法磨削榫槽拉刀刀匣的刀匣通槽，从刀匣通槽两端分头进行磨削，并控制砂轮行程，避免两端工作面参与磨削加工，并且控制磨削进给量0.005mm，以此消除中间段鼓肚现象；在磨削过程中反复调整工件，避免已磨好的工作面参与后续磨削，直至榫槽拉刀刀匣全长壁厚均匀，并达到尺寸公差要求。进一步地，第一次精加工处理具体步骤为：在其他磨削参数保持不变的情况下，根据榫槽拉刀刀匣的刀匣槽的实际敞口值进行预调整修正，采取垫纸调整的方法消除因砂轮让刀引起的敞口误差，从而达到工件形位公差要求。进一步地，第二次精加工处理具体步骤为：精加工磨削过程中，采用的磨削工艺参数为：砂轮粒度号60-80；砂轮圆周速度17m/s～35m/s；工作台移动速度15m/min～20m/min；每刀进给量0.005mm。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术榫槽拉刀刀匣的加工方法，使锻件表面质量达到高精度要求，配合高精度榫槽长拉刀顺利完成航空发动机涡轮盘榫槽的加工，保证榫槽的加工质量。而且拉刀刀匣表面耐磨、硬度高，大大提高了其使用寿命，可有效提高拉刀刀匣加工精度、使用寿命和整体技术经济效益。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的榫槽拉刀刀匣的加工方法的结构框图；图2是本专利技术优选实施例的加工成型的榫槽拉刀刀匣的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。如图1和图2所示，本实施例的榫槽拉刀刀匣的加工方法，包括以下步骤：a、选取锻件进行第一次机械粗加工，留取锻件余量；b、正火热处理，以调整锻件材料硬度和改善锻件材料的加工性能；c、第二次机械粗加工，减少锻件余量；d、渗碳热处理，渗碳深度为1.5mm～1.8mm，使锻件获得高表面硬度、高耐磨性以及高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度；e、第三次机械粗加工，减少锻件余量，进行表面构造粗加工；f、淬火处理，以使锻件材料硬度达到56HRC～62HRC；g、机械精加工至最终尺寸；h、氧化处理后获得成型榫槽拉刀刀匣产品。本专利技术榫槽拉刀刀匣的加工方法，使锻件表面质量达到高精度要求，配合高精度榫槽长拉刀顺利完成航空发动机涡轮盘榫槽的加工，保证榫槽的加工质量。而且拉刀刀匣表面耐磨、硬度高，大大提高了其使用寿命，可有效提高拉刀刀匣加工精度、使用寿命和整体技术经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种榫槽拉刀刀匣的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：a、选取锻件进行第一次机械粗加工，留取锻件余量；b、正火热处理，以调整锻件材料硬度和改善锻件材料的加工性能；c、第二次机械粗加工，减少锻件余量；d、渗碳热处理，渗碳深度为1.5mm～1.8mm，使锻件获得高表面硬度、高耐磨性以及高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度；e、第三次机械粗加工，减少锻件余量，进行表面构造粗加工；f、淬火处理，以使锻件材料硬度达到56HRC～62HRC；g、机械精加工至最终尺寸；h、氧化处理后获得成型榫槽拉刀刀匣产品。

【技术特征摘要】
1.一种榫槽拉刀刀匣的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：a、选取锻件进行第一次机械粗加工，留取锻件余量；b、正火热处理，以调整锻件材料硬度和改善锻件材料的加工性能；c、第二次机械粗加工，减少锻件余量；d、渗碳热处理，渗碳深度为1.5mm～1.8mm，使锻件获得高表面硬度、高耐磨性以及高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度；e、第三次机械粗加工，减少锻件余量，进行表面构造粗加工；f、淬火处理，以使锻件材料硬度达到56HRC～62HRC；g、机械精加工至最终尺寸；h、氧化处理后获得成型榫槽拉刀刀匣产品。2.根据权利要求1所述的榫槽拉刀刀匣的加工方法，其特征在于，所述步骤a中第一次机械粗加工具体步骤为：锻件采用20CrMnTi锻件材料进行第一次机械粗加工，刀匣槽内的工作面外形余量加工至单边2mm～4mm，其余工作面均加工至单边留余5mm～10mm，各转角处作过渡圆角，不作空刀及减轻槽。3.根据权利要求1所述的榫槽拉刀刀匣的加工方法，其特征在于，所述步骤b中正火热处理具体步骤为：将锻件加热到920℃～950℃保温2h～2.5h，出炉后在空气中进行冷却，以调整材料的硬度，改善材料的加工性能，避免切削加工中“粘刀”的现象，缩短生产周期，提高设备利用率及材料的机械性能；同时也为后续渗碳热处理作准备，以减小锻件的变形量。4.根据权利要求1所述的榫槽拉刀刀匣的加工方法，其特征在于，所述步骤c中第二次机械粗加工具体步骤：刀匣槽内的工作面外形余量加工至单边0.6mm-0.8mm，其余工作面的余量设计成单边0.7mm-0.9mm，各转角处作过渡圆角，作好空刀及底面减轻槽。5.根据权利要求1所述的榫槽拉刀刀匣的加工方法，其特征在于，所述步骤d中渗碳热处理具体步骤为：采用固体渗碳方法，在渗碳箱底放一层厚70mm～80mm的固体渗碳剂，并打实，将锻件平铺在固体渗碳剂上，锻件与箱壁之间以及同层锻件之间的间隔均不小于50mm，其间填以固体渗碳剂，稍加打实，以减少空隙，并使锻件得到稳定的支撑，之后填满固体渗碳剂，封箱前在固体渗碳剂层上铺盖石棉板，箱盖四周用耐火泥密封，将渗碳试料从箱盖上端插入箱内150mm左右，并绑扎牢固，方便取出，渗碳试料入口用耐火泥密封；将渗碳箱分段加热：在500℃～550℃保温3h～4h，800℃～850℃保温3.5h～4h，910℃～930℃保温15h～18h，910℃～930℃保温13h～17h，取一件渗碳试料检查渗碳层深度，根据渗碳层深度决定出炉时间，出炉后随...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海，韩秀湘，李平，李展前，方湘华，熊双建，周晓勇，
申请(专利权)人：中国南方航空工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43