动力涡轮导向器加工方法技术

本发明专利技术涉及机械加工技术领域，公开一种动力涡轮导向器加工方法，动力涡轮导向器包括外圈、内环和蜂窝结构，外圈和内环由导向叶片连接，内环上设多处凸台及多处热应力释放槽，外圈上具有多处精密凸台，加工步骤为：S1.外圈和内环周向尺寸加工到位，内环安装边轴向尺寸预留余量；S2.外圈精密凸台加工到位；S3.线切割内环上热应力释放槽；S4.精磨内环安装边轴向尺寸至加工到位；S5.内环上凸台线切割到位；S6.电火花磨削加工蜂窝结构。本申请从改进工艺路线、完善铣削进刀方案、优化电火花电极及加工参数等方面进行创新改进，不规避零件热应力释放槽加工后变形问题，采取预留加工余量以中和尺寸变形量的措施，保证了最终轴向设计尺寸要求。寸要求。寸要求。

【技术实现步骤摘要】
动力涡轮导向器加工方法


[0001]本专利技术涉及机械加工
，具体地，涉及一种动力涡轮导向器加工方法。

技术介绍

[0002]如图1所示的某型航空发动机动力涡轮导向器属于典型精密薄壁环形件，其构成材料为耐疲劳抗氧化高硬难加工材料K418B，冷加工过程中耗刀严重，不易切削。零件整体内外径达φ608～φ650mm，轴向宽度仅82mm长，径宽比约为8，且内外环壁厚仅1.3～4mm，属于典型大跨度短型面薄壁结构。
[0003]该导向器内外环通过细长导向叶片连接，在内环处均布多处断裂热应力释放槽，以致内花边小凸台与其连接四片导向叶片在轴向方向仅靠外圈固定定位的情况下，自身刚性不足，轴向进刀加工让刀变形严重，目前导向器的加工工艺路线如图2所示，先将内外圈相关尺寸全部加工到位，再加工内环的热应力释放槽。然而零件内环轴向精密尺寸在前数车工序加工合格，但后续在内环花边凸台线切割及热应力释放槽加工后内安装边失去约束发生应力变形，其轴向精密尺寸均会变形超差。
[0004]申请号为CN2014106040680的专利公开了一种动力涡轮导向器的加工方法，虽然该专利与本申请一样都是针对动力涡轮导向器进行加工，但该加工方法主要针对的是动力涡轮导向器的轴向初始加工基准的确定，以便提高涡轮导向器的铸造流道面和导向器叶片对后续加工基准形位公差的合格率，并未提及导向器内环轴向精密尺寸变形问题。
[0005]此外，依据图2的工艺路线，导向器的加工还存在如下问题亟需解决：1)导向器外圈均布的多处精密凸台轴向位置较深，导致刀具悬长较长，φ2铣刀本身刚性弱，又以长达40悬长加工，导致让刀严重，零件铣不动。而零件的蜂窝结构径向精密尺寸达φ636.7(+0.05,0) mm，轴向宽度为10，大尺寸蜂窝进行电火花磨削加工，生产效率较低；2)外圈的精密凸台工艺方案为立式铣削加工和精密线切割，加工效率低，侧边底部圆弧铣削不到位，凸台宽度精密尺寸线切割加工质量不稳定；3)零件大端两处精密蜂窝尺寸电火花磨削加工效率低，亟需提效。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种能克服内圈轴向精密尺寸变形问题的动力涡轮导向器的加工方法，该方法可避免内环轴向精密尺寸变形超差问题，同时可保证外圈精密凸台宽度尺寸等加工合格，并能显著提升蜂窝电火花磨削加工效率。
[0007]本专利技术目的通过以下技术方案实现：
[0008]一种动力涡轮导向器加工方法，动力涡轮导向器包括外圈、内环和蜂窝结构，外圈和内环由导向叶片连接，内环上设多处凸台及多处热应力释放槽，外圈上具有多处精密凸台，内环安装边轴向尺寸预留余量，在内环上的热应力释放槽加工后，再对内环安装边轴向尺寸精加工到位。
[0009]进一步地，动力涡轮导向器的加工步骤为：
[0010]S1.外圈和内环周向尺寸加工到位，内环安装边轴向尺寸预留余量；
[0011]S2.外圈精密凸台加工到位；
[0012]S3.线切割内环上热应力释放槽；
[0013]S4.精磨内环安装边轴向尺寸至加工到位；
[0014]S5.内环上凸台线切割到位；
[0015]S6.电火花磨削加工蜂窝结构。
[0016]进一步地，S1中内环安装边轴向尺寸预留余量为0.2～0.5mm。
[0017]更进一步地，在S4精磨前对内环热应力释放槽及叶片区域采取措施增强动力涡轮导向器刚性。
[0018]再进一步地，所述措施为灌蜡，在S4精磨尺寸到位后需除蜡。
[0019]更进一步地，S2中外圈精密凸台加工方式为铣削加工，先去除精密凸台余量，再精加工精密凸台宽度尺寸、保证转接圆弧及去除接刀痕。
[0020]再进一步地，S2中采用的设备为五轴立卧式铣削设备。
[0021]还进一步地，去除接刀痕时，铣刀以垂直于接刀痕位置方向进刀。
[0022]进一步地，S6中电火花磨削的蜂窝电极尺寸接近蜂窝直径尺寸。
[0023]更进一步地，S6中磨削加工采用递减式进刀、分层参数优化的方式加工。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0025]本申请从改进工艺路线、完善铣削进刀方案、优化电火花电极及加工参数等方面进行创新改进，不规避零件热应力释放槽加工后变形问题，采取预留加工余量以中和尺寸变形量的措施，保证了最终轴向设计尺寸要求；
[0026]外圈凸台的加工摒弃了传统立式铣削粗加工和线切割精加工结合的加工方式，全程采用数控铣削加工，进行了数控提效，同时能保证精密凸台的相关尺寸，此外新增了铣刀以垂直于接刀痕位置方向进刀的铣削加工路径，能有效去除接刀痕；
[0027]蜂窝加工工序通过增加蜂窝电极尺寸，提高电极单次切削量，进而提高加工效率，磨削过程采用递减式进刀、分层参数优化的方式进行，相当于将蜂窝加工分为了粗加工
→
半精加工
→
精加工，轴向径向余量的递减及相应电流脉宽等参数的优化，有利于提高蜂窝表面加工质量，并能提高尺寸的加工精度，且粗加工大余量的磨削，能减少加工时间，大幅提高整体加工效率。
附图说明
[0028]图1为实施例2所述的动力涡轮导向器的工艺流程；
[0029]图2为实施例2中外圈精密凸台接刀痕去除示意图；
[0030]图3为实施例2中蜂窝电极加工蜂窝结构的示意图；
[0031]图4为动力涡轮导向器的结构示意图；
[0032]图5为动力涡轮导向器的传统加工工艺流程；
[0033]图6为动力涡轮导向器常用的蜂窝电极加工蜂窝结构的示意图。
具体实施方式
[0034]下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明，为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。
[0035]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0036]另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0037]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力涡轮导向器加工方法，动力涡轮导向器包括外圈、内环和蜂窝结构，外圈和内环由导向叶片连接，内环上设多处凸台及多处热应力释放槽，外圈上具有多处精密凸台，其特征在于，内环安装边轴向尺寸预留余量，在内环上的热应力释放槽加工后，再对内环安装边轴向尺寸精加工到位。2.根据权利要求2所述的动力涡轮导向器加工方法，其特征在于，加工步骤为：S1.外圈和内环周向尺寸加工到位，内环安装边轴向尺寸预留余量；S2.外圈精密凸台加工到位；S3.线切割内环上热应力释放槽；S4.精磨内环安装边轴向尺寸至加工到位；S5.内环上凸台线切割到位；S6.电火花磨削加工蜂窝结构。3.根据权利要求2所述的动力涡轮导向器加工方法，其特征在于，S1中内环安装边轴向尺寸预留余量为0.2～0.5mm。4.根据权利要求2所述的动力涡轮导向器加工方法，其特征在于，在S4精磨前对内环热应力释放槽及...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦杰，吕政，张甲甲，邹吉亮，
申请(专利权)人：中国航发南方工业有限公司，
类型：发明
国别省市：