一种航空发动机大直径薄壁扩压器加工方法技术

本发明专利技术公开了一种航空发动机大直径薄壁扩压器加工方法，包括：采用软爪装夹，半粗车扩压器外轮廓；采用软爪装夹，粗车扩压器内轮廓；通过夹具夹紧，粗车扩压器外轮廓；采用钟摆式走刀粗铣径向叶片；粗铣轴向叶片；采用夹具装夹，精车径向叶片和外圆基准；采用夹具装夹，精车内轮廓外圈区域，半精车内轮廓内圈区域；采用夹具装夹，半精车外轮廓；精车径向叶片端面；精车内轮廓；精车外轮廓；精铣径向叶片；精铣轴向叶片。通过上述加工方法，径向叶片数铣粗加工效率高，班产量提高150％，降低了零件的加工成本。减小了扩压器的变形，保证了加工质量，进而提升了扩压器合格率。

A machining method for large diameter thin wall diffuser of Aeroengine

【技术实现步骤摘要】
一种航空发动机大直径薄壁扩压器加工方法
本专利技术涉及机械加工
，更具体地说，涉及一种航空发动机大直径薄壁扩压器加工方法。
技术介绍
伴随着世界航空产业的飞速发展，航空发动机在不断研发新机的同时，也对发动机的材料和结构特性提出了更高的要求。最新一代军用涡轴发动机扩压器采用新型设计理念，扩压器采用国产标准高温合金GH4XXX，材料去除率高达95％以上，零件直径大，跨幅长，壁厚薄，零件叶型前尾缘薄尖等设计特征，这种新型结构导致了扩压器在加工中极易产生变形，并且加工后产品内部存在应力，在自然状态下零件易发生严重变形而无法满足精度要求。常规的扩压器加工方法大致包括以下步骤：(1)采用软爪装夹，粗车扩压器轮廓；(2)通过夹具夹紧，进一步粗车扩压器轮廓；(3)粗铣径向叶片；(4)粗铣轴向叶片；(5)采用软爪装夹，精车扩压器内轮廓；(6)采用夹具装夹，精车扩压器外轮廓；(7)精铣径向叶片；(8)精铣轴向叶片。然而，上述加工加工方法，步骤(1)和(2)变形严重，精加工存在严重的质量隐患；步骤(3)效率低，机床占用率高，零件加工成本高；步骤(5)和(6)工序数车精加工变形严重，零件轮廓壁厚、长度尺寸易发生超差；步骤(7)工序径向叶型加工，装夹方式采用双支靠，加工过程中，零件壁薄，振刀严重，流道面0.8的粗糙度无法保证；步骤(7)和步骤(8)工序径向和轴向叶片加工，由于零件壁薄，系统刚性差，加工过程中零件变形严重，径向叶片平面度、轴向和径向轮廓度自由状态下合格率低。综上所述，如何有效地解决航空发动机大直径薄壁扩压器合格率低等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种航空发动机大直径薄壁扩压器加工方法，该加工方法可以有效地解决航空发动机大直径薄壁扩压器合格率低的问题。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种航空发动机大直径薄壁扩压器的加工方法，包括：采用软爪装夹，半粗车扩压器外轮廓；采用软爪装夹，粗车扩压器内轮廓；通过夹具夹紧，粗车扩压器外轮廓；采用钟摆式走刀粗铣径向叶片；粗铣轴向叶片；采用夹具装夹，精车径向叶片和外圆基准；采用夹具装夹，精车内轮廓外圈区域，半精车内轮廓内圈区域；采用夹具装夹，半精车外轮廓；精车径向叶片端面；精车内轮廓；精车外轮廓；精铣径向叶片；精铣轴向叶片。优选地，上述航空发动机大直径薄壁扩压器的加工方法中，所述粗铣径向叶片中，采用扩压器内缘和外缘双支靠及双压紧的方式装夹。优选地，上述航空发动机大直径薄壁扩压器的加工方法中，所述精铣径向叶片具体包括：粗铣叶盆、叶背；粗铣流道；精铣叶尖；精铣叶盆、叶背；精铣流道；叶盆、叶背高转速光刀；流道高转速光刀；径向叶片端面光刀。优选地，上述航空发动机大直径薄壁扩压器的加工方法中，所述精铣轴向叶片具体包括：粗铣叶盆、叶背；粗铣流道；精铣叶尖；精铣叶盆、叶背；精铣流道；叶盆、叶背高转速光刀。优选地，上述航空发动机大直径薄壁扩压器的加工方法中，所述精铣径向叶片和所述精铣轴向叶片中，采用固定支撑和辅助支靠的方式，并在扩压器外缘的下方设置约束环，通过所述辅助支靠调节所述约束环的高度。优选地，上述航空发动机大直径薄壁扩压器的加工方法中，所述采用夹具装夹具体包括：设置夹紧作用面和辅助支靠面，且辅助支靠面与零件被支靠面平行且高度一致。优选地，上述航空发动机大直径薄壁扩压器的加工方法中，所述夹紧作用面靠近对应的加工表面。应用本专利技术提供的航空发动机大直径薄壁扩压器加工方法，采用软爪装夹，半粗车扩压器外轮廓；采用软爪装夹，粗车扩压器内轮廓；通过夹具夹紧，粗车扩压器外轮廓；采用钟摆式走刀粗铣径向叶片；粗铣轴向叶片；采用夹具装夹，精车径向叶片和外圆基准；采用夹具装夹，精车内轮廓外圈区域，半精车内轮廓内圈区域；采用夹具装夹，半精车外轮廓；精车径向叶片端面；精车内轮廓；精车外轮廓；精铣径向叶片；精铣轴向叶片。通过上述加工方法，径向叶片数铣粗加工效率高，班产量提高150％，降低了零件的加工成本。减小了扩压器的变形，保证了加工质量，进而提升了扩压器合格率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一个具体实施例的软爪装夹半粗车扩压器外轮廓的装夹结构示意图；图2为图1对应的加工示意图；图3为软爪装夹粗车扩压器内轮廓的装夹结构示意图；图4为图3对应的加工示意图；图5为夹具夹紧粗车扩压器外轮廓的装夹结构示意图；图6为图5对应的加工示意图；图7为粗铣径向叶片的装夹结构示意图；图8为图7对应的加工示意图；图9为粗铣轴向叶片的装夹结构示意图；图10为图9对应的加工示意图；图11为图10的局部放大示意图；图12为精车径向叶片和外圆基准的装夹结构示意图；图13为图12对应的加工示意图；图14为精车内轮廓外圈区域、半精车内轮廓内圈区域的装夹结构示意图；图15为图14对应的加工示意图；图16为半精车外轮廓的装夹结构示意图；图17为图16对应的加工示意图；图18为精车径向叶片端面的装夹结构示意图；图19为图18对应的加工示意图；图20为精车内轮廓的装夹结构示意图；图21为图20对应的加工示意图；图22为精车外轮廓的装夹结构示意图；图23为图22对应的加工示意图；图24为精铣径向叶片的装夹结构示意图；图25为图24对应的加工示意图；图26为精铣轴向叶片的装夹结构示意图；图27为图26对应的加工示意图；图28为图26的局部放大示意图；图29为半精车的装夹模具结构示意图；图30为本专利技术一个具体实施例的航空发动机大直径薄壁扩压器加工方法的流程示意图。附图中标记如下：1底板，2定位环，3插销，4衬套，5内六角圆柱头螺钉，6圆柱销，7对刀块，8六角带肩螺母，9双头螺柱，10压板，11调节支承，12六角螺母，13紧定螺钉，14圆柱销，15内六角圆柱体螺钉，16内六角圆柱头螺钉，调节螺钉17；约束环100，支靠200，辅助支靠300，夹紧作用面400，压紧作用处500；内轮廓外圈区域Ⅰ，内轮廓内圈区域Ⅱ，叶尖01，流道02，叶背03，叶盆04。具体实施方式本专利技术实施例公开了一种航空发动机大直径薄壁扩压器加工方法，以提升扩压器的合格率。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航空发动机大直径薄壁扩压器的加工方法，其特征在于，包括：/n采用软爪装夹，半粗车扩压器外轮廓；/n采用软爪装夹，粗车扩压器内轮廓；/n通过夹具夹紧，粗车扩压器外轮廓；/n采用钟摆式走刀粗铣径向叶片；/n粗铣轴向叶片；/n采用夹具装夹，精车径向叶片和外圆基准；/n采用夹具装夹，精车内轮廓外圈区域，半精车内轮廓内圈区域；/n采用夹具装夹，半精车外轮廓；/n精车径向叶片端面；/n精车内轮廓；/n精车外轮廓；/n精铣径向叶片；/n精铣轴向叶片。/n

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机大直径薄壁扩压器的加工方法，其特征在于，包括：
采用软爪装夹，半粗车扩压器外轮廓；
采用软爪装夹，粗车扩压器内轮廓；
通过夹具夹紧，粗车扩压器外轮廓；
采用钟摆式走刀粗铣径向叶片；
粗铣轴向叶片；
采用夹具装夹，精车径向叶片和外圆基准；
采用夹具装夹，精车内轮廓外圈区域，半精车内轮廓内圈区域；
采用夹具装夹，半精车外轮廓；
精车径向叶片端面；
精车内轮廓；
精车外轮廓；
精铣径向叶片；
精铣轴向叶片。


2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述粗铣径向叶片中，采用扩压器内缘和外缘双支靠及双压紧的方式装夹。


3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述精铣径向叶片具体包括：
粗铣叶盆、叶背；粗铣流道；精铣...

【专利技术属性】
技术研发人员：何思洋，张劲，徐忠，徐宇超，陈雄，黄如，吴学深，
申请(专利权)人：湖南南方通用航空发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43