本發(fā)明涉及一種加工方法，尤其是一種壓氣機(jī)盤的加工方法，適用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的薄壁、易變形壓氣機(jī)盤的加工。

背景技術(shù)：

隨著世界航空技術(shù)的逐步發(fā)展，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用性能提出了更高的要求。壓氣機(jī)盤是渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子重要組成部分(如圖1所示)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能起至關(guān)重要的作用。壓氣機(jī)盤為典型的薄壁、易變形件，其壁厚最薄處為止口和型面?，F(xiàn)有的加工方法是對(duì)淬回火后的毛坯進(jìn)行簡單粗加工，然后直接精加工至最終尺寸。使用此種工藝方法加工的零件，內(nèi)部留存大量殘余應(yīng)力，由于止口和型面壁厚較薄，精加工后零件自由狀態(tài)下會(huì)因應(yīng)力釋放而產(chǎn)生形變，其變形量大、加工穩(wěn)定性差，報(bào)廢率高。所以如何在加工過程中減小變形，保證形位公差要求并且提高加工穩(wěn)定性是一個(gè)需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種壓氣機(jī)盤的加工方法，解決現(xiàn)有加工過程中出現(xiàn)的變形量大、加工穩(wěn)定性差，報(bào)廢率高的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案，所述的壓氣機(jī)盤加工方法包括以下步驟：

(1)在完成對(duì)零件的粗加工后，對(duì)壓氣機(jī)盤兩側(cè)止口、端面及型面等薄壁部位進(jìn)行半精加工，按照?qǐng)D紙尺寸，單邊僅保留0.5mm加工余量；

(2)半精加工后進(jìn)行消除應(yīng)力：消除應(yīng)力設(shè)備采用真空爐，零件平放入爐，間距≥30mm，保溫溫度為500±10℃，保溫時(shí)間為2.5～3h,保溫結(jié)束后隨爐冷卻到小于100℃出爐；

(3)研磨定位面：使用普通平面研磨定位面，即對(duì)精車基準(zhǔn)端面進(jìn)行研磨，最終使該面的平面度小于0.005mm；

(4)精加工：將零件安裝在數(shù)控車設(shè)備上的自制夾具中，對(duì)各部位進(jìn)行加工，在加工過程中，控制精加工每刀的切削深度，每次切削深度0.05～0.1mm，減小刀片所受阻力，最終至零件要求尺寸情況停止加工；

(5)加工完畢，卸下零件，進(jìn)行最終檢驗(yàn)。

所述的精加工過程中，車削型面選擇刀尖翹曲25°的尖刀片。所述的夾具設(shè)置有壓緊內(nèi)平面和外端面的壓板，實(shí)現(xiàn)零件在加工過程中的安裝固定；在零件盤面位置設(shè)置有若干個(gè)高度可調(diào)的支撐螺釘，實(shí)現(xiàn)在加工盤面過程中的輔助支撐，避免盤面因軸向受力而凹陷。

本發(fā)明通過在粗加工后精加工前增加消除應(yīng)力工序，實(shí)現(xiàn)了機(jī)加應(yīng)力完全釋放的目的，從而有效避免了精加工過程中受到殘余應(yīng)力影響而變形的現(xiàn)象；通過對(duì)精加工切削深度和刀刃角度的限制，避免了零件盤面因切削力和接觸面積過大過大而產(chǎn)生的應(yīng)力變形，實(shí)現(xiàn)了刀片應(yīng)力最小化；采用自制夾具軸向支撐壓緊，實(shí)現(xiàn)了零件徑向受力最小化。綜上所述通過對(duì)工序步驟的設(shè)定、裝夾方式的設(shè)計(jì)及加工參數(shù)的選擇，最終使壓氣機(jī)盤型面和止口變形量降低至不足0.005mm，尺寸和形位公差皆滿足圖紙要求。此發(fā)明有效的解決了壓氣機(jī)盤變形量大、報(bào)廢率高、加工不穩(wěn)定的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明涉及的壓氣機(jī)盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為壓氣機(jī)盤安裝在夾具上的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖所示，所述的壓氣機(jī)盤加工方法包括以下步驟：

(1)在完成對(duì)零件的粗加工后，對(duì)壓氣機(jī)盤兩側(cè)止口、端面及型面等薄壁部位進(jìn)行半精加工，按照?qǐng)D紙尺寸，單邊僅保留0.5mm加工余量；

(2)半精加工后進(jìn)行消除應(yīng)力：消除應(yīng)力設(shè)備采用真空爐，零件平放入爐，間距≥30mm，保溫溫度為500±10℃，保溫時(shí)間為2.5～3h,保溫結(jié)束后隨爐冷卻到小于100℃出爐；

(3)研磨定位面：使用普通平面研磨定位面，即對(duì)精車基準(zhǔn)端面進(jìn)行研磨，最終使該面的平面度小于0.005mm；

(4)精加工：將零件安裝在數(shù)控車設(shè)備上的自制夾具1中，對(duì)各部位進(jìn)行加工，在加工過程中，控制精加工每刀的切削深度，每次切削深度0.05～0.1mm，減小刀片所受阻力，最終至零件要求尺寸情況停止加工；

(5)加工完畢，卸下零件，進(jìn)行最終檢驗(yàn)。

所述的精加工過程中，車削型面選擇刀尖翹曲25°的尖刀片。所述的夾具1設(shè)置有壓緊內(nèi)平面和外端面的壓板，實(shí)現(xiàn)零件在加工過程中的安裝固定；在零件盤面位置設(shè)置有若干個(gè)高度可調(diào)的支撐螺釘2，實(shí)現(xiàn)在加工盤面過程中的輔助支撐，避免盤面因軸向受力而凹陷。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種壓氣機(jī)盤加工方法，通過在粗加工后精加工前增加消除應(yīng)力工序，對(duì)精加工切削深度和刀刃角度的限制，并采用自制夾具軸向支撐壓緊，實(shí)現(xiàn)了零件加工。本發(fā)明通過對(duì)工序步驟的設(shè)定、裝夾方式的設(shè)計(jì)及加工參數(shù)的選擇，最終使壓氣機(jī)盤型面和止口變形量降低至不足0.005mm，尺寸和形位公差皆滿足圖紙要求。

技術(shù)研發(fā)人員：程明;呂文生;顧志勇;曾桃飛;宋秀峰;劉昌偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國航發(fā)哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.12
技術(shù)公布日：2017.09.29