防止高精度大型钛合金薄壁铸件安装边变形的加工方法技术

本发明专利技术一种防止高精度大型钛合金薄壁铸件安装边变形的加工方法，属于钛合金机械加工技术领域，本发明专利技术调整了工艺路线，将钻孔、铣弧形槽工序提前并增加稳定处理，以减少机加应力；将普车加工转为数控加工，并采用全过程无人干预数控程序，均匀去除余量，避免人为上刀补不均匀造成的机加应力大的问题；采用加长刀杆，将两内孔和小端面同时加工，保证了两内孔的同轴度和小端面的跳动；改进夹具装夹方案，解决加工时零件振颤引起的变形问题，突破了大型钛合金薄壁铸件安装边变形的技术瓶颈，保证了零件设计要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术一种，属于钛合金机械加工
，本专利技术调整了工艺路线，将钻孔、铣弧形槽工序提前并增加稳定处理，以减少机加应力；将普车加工转为数控加工，并采用全过程无人干预数控程序，均匀去除余量，避免人为上刀补不均匀造成的机加应力大的问题；采用加长刀杆，将两内孔和小端面同时加工，保证了两内孔的同轴度和小端面的跳动；改进夹具装夹方案，解决加工时零件振颤引起的变形问题，突破了大型钛合金薄壁铸件安装边变形的技术瓶颈，保证了零件设计要求。【专利说明】
本专利技术属于钛合金机械加工
，具体涉及一种。
技术介绍
在机械加工技术中，特别是在高精度大型钛合金薄壁铸件的加工制造中，安装边变形问题一直是一大技术难点，严重影响工件的合格率。此类技术在以前从未有过，是首次接触，没有类似可借鉴的加工工艺。钛合金安装座是重要件，结构复杂，尺寸精度较高，技术条件要求多且极为严格，安装边壁厚不到3mm，辐板型面为3.5mm，零件材料为钛合金，属难加工材料，按照以往的加工方式加工，安装座安装边总存在很大的变形0.6?2，甚至已经严重影响到零件的合格交付，控制安装座安装边变形已经成为一个亟待解决的技术瓶颈，急需研发一种高精度大型钛合金薄壁铸件安装边变形的控制方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出一种，以达到防止钛合金薄壁铸件安装边变形，提高产品合格率，保证安装座生产的顺利进行的目的。一种，包括以下步骤:步骤1、采用车床对安装座毛料铸件进行粗车加工；步骤2、采用数控机床对粗车加工后的铸件进行半精车加工，加工位置为铸件前端小端面、前端内孔、外圆、后端小端面、后端内孔和安装边；步骤3、在前端小端面圆周上钻若干孔；步骤4、在铸件的后端内孔内铣若干个半圆槽；步骤5、采用真空炉对铸件进行热处理，实现去除应力；步骤6、对后端小端面和后端内孔进行精车基准；步骤7、将铸件安装于防震颤夹具上，采用长导杆对前端内孔内壁的光滑区、前端小端面、后端内孔和后端小端面同时进行精车。步骤7所述的防震颤夹具，该夹具包括底座、导块、支板、压板、定位环、螺杆、压盖、位于底座的支撑杆和位于压盖的支撑杆，其中，在底座的边缘均匀设置有若干个导块，支板通过导块固定于底座，用于固定铸件安装边的压板通过螺栓连接支板上；底座上还设置有用于固定铸件后端小端面的定位环；螺杆通过底座圆心，一端固定于底座，另一端通过螺母固定于压盖；所述的压盖边缘上均匀设置有若干个用于固定铸件的支撑杆，底座上也设置有支撑杆，所述的位于底座的支撑杆和位于压盖的支撑杆之间固定铸件。本专利技术优点:本专利技术一种，解决了大型钛合金薄壁铸件安装边变形的技术难题；钛合金安装座是一个复杂结构的大型薄壁零件，最大直径(6560,不仅尺寸精度、形位公差要求极高，而且在内孔边缘圆周上有若干个分布的小孔，最薄处壁厚仅为3mm，深腔螺纹的加工难度非常大；调整工艺路线，将钻孔、铣弧形槽工序提前并增加稳定处理，以减少机加应力；考虑到半精车去除余量大，因机加应力造成的大端面变形很大，将半精车工序从普车转为数控加工，并采用全过程无人干预数控程序，均匀去除余量，避免人为上刀补不均匀造成的机加应力大的问题；将精车大端面从普车转为数控加工，控制进刀量，充分浇注冷却液，减少切削热，解决加工时零件的变形问题；同时将精车内孔和小端面从普车转为数控加工，研究外购刀具方案，采用外购加长刀杆，将两内孔和小端面同时加工，保证了两内孔的同轴度和小端面的跳动；还研究改变零件装夹方式，即改进夹具装夹方案，解决加工时零件振颤引起的变形问题，突破了大型钛合金薄壁铸件安装边变形的技术瓶颈，保证了零件设计要求，可在同类零件中推广使用，为类似零件加工提供了宝贵的经验，对制造技术水平的提升，具有深远的意义和无法估计的经济效益。【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术一种实施例的流程图；图2为本专利技术一种实施例的安装座后端小端面、后端内孔和外圆结构不意图；图3为本专利技术一种实施例的安装座前端小端面、前端内孔和安装边结构示意图；图4为本专利技术一种实施例的安装座深孔示意图，其中，图(a)为俯视图，图(b)为主视图；图5为本专利技术一种实施例的安装座弧形槽示意图，其中，图(a)为主视图，图(b)为俯视图；图6为本专利技术一种实施例的双向带辅助支撑防振颤夹具结构示意图，其中，图(a)为夹具的主视图，图(b)为夹具的左视图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术一种实施例做进一步说明。本专利技术实施例中，安装座是一个复杂结构的大型薄壁钛合金零件，最大直径小560，不仅尺寸精度、形位公差要求极高，而且在184内孔边缘圆周上有55个均布的(66小孔，最薄处壁厚仅为3_，总长85。安装轴承的内孔尺寸4?184?+°'°25，安装石墨环的内孔尺寸4)202.5 O0'046，两内孔之间的同轴度为0.03，轴承挡边对其内孔的跳动为0.015，轴承内孔对外圆基准4)520L44的同轴度为0.03，安装边对外圆基准(6520^.。41的跳动为0.03。一种，方法流程图如图1所示，包括以下步骤:步骤1、采用车床对安装座毛料铸件进行粗车加工；本专利技术实施例中，将安装座的铸件毛坯放置在普通设备上粗车基准，端面去除约Imm余量，内孔单边去除0.5~5mm余量。步骤2、采用数控机床对粗车加工后的铸件进行半精车加工，加工位置为铸件前端小端面d、前端内孔e、外圆C、后端小端面a、后端内孔b和安装边f ；后端小端面a、后端内孔b和外圆c:如图2所示，本专利技术实施例中，将粗车后的半成品铸件放入数控车床中，进行半精车后端小端面a和后端内孔b，以前端小端面d和前端内孔e为基准，涨紧前端内孔e，加工前找正最小内孔表面跳动不大于0.1mm0考虑到半精车去除余量大，后端内孔b和外圆c各去除1.5mm，后端小端面a去除2.5mm。因机加应力造成的大端面变形很大，甚至能达到I?2mm,采用全过程无人干预数控程序，均匀去除余量，每次进刀量< 0.3mm,避免人为上刀补不均勻造成的机加应力大的问题；加工后粗糙度达到Ral.6_。前端小端面d、前端内孔e和安装边f:如图3所示，本专利技术实施例中，将半精车后的半成品铸件放入数控车床中，进行半精车前端小端面d、前端内孔e和安装边f。以后端小端面a和后端内孔b为基准,支撑安装边f，压紧安装边f或后端小端面a，加工前找正最小内孔表面跳动不大于0.1mm0考虑到半精车去除余量大，止口大外圆(安装边f中的小端面)单边最大余量去除19mm，前端内孔e去除1.5mm,前端小端面d去除1mm。因机加应力造成的大端面变形很大，甚至能达到I?2mm,采用全过程无人干预数控程序，均匀去除余量，每次进刀量< 0.3mm,避免人为上刀补不均勻造成的机加应力大的问题。加工后粗糙度达到Ral.6_。步骤3、在前端小端面d圆周上钻若干孔；如图4所示，本专利技术实施例中，将半精车后的安装座放在数控加工中心上，在前端小端面d圆周上钻55个深度为40mm的孔g，以后端小端面a为基准，压紧前端小端面d并钻孔g。步骤4、在铸件的后端内孔b内铣若干个半圆槽；如图5所示，本专利技术实施例中，将钻孔后的安装座放在数控加工中心上铣3处弧形槽h。以前端小端面d为基准，压紧后端小端面a钻孔。步骤5、采用真空炉对铸件进行热处理，实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止高精度大型钛合金薄壁铸件安装边变形的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、采用车床对安装座毛料铸件进行粗车加工；步骤2、采用数控机床对粗车加工后的铸件进行半精车加工，加工位置为铸件前端小端面、前端内孔、外圆、后端小端面、后端内孔和安装边；步骤3、在前端小端面圆周上钻若干孔；步骤4、在铸件的后端内孔内铣若干个半圆槽；步骤5、采用真空炉对铸件进行热处理，实现去除应力；步骤6、对后端小端面和后端内孔进行精车基准；步骤7、将铸件安装于防震颤夹具上，采用长导杆对前端内孔内壁的光滑区、前端小端面、后端内孔和后端小端面同时进行精车。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑琪然，邓昶，崔建民，史前凯，文国军，
申请(专利权)人：沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：