CN103639494A - 一种加工航空发动机导向叶片小锁板的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种加工航空发动机导向叶片小锁板的方法，具体包括：（1）将导向叶片以其大锁板外圆为轴向定位基准、以其大小锁板叶盆径向面为径向定位基准、以其大小锁板进气边为定位面固定安装在工装夹具上；（2）以配备有加工导向叶片小锁板进气边内凹倒角结构面、进气边结构槽、排气边结构槽和排气边内凹直角结构面各加工面的铣削刀片构成的组合铣刀为铣削加工刀具；（3）调整加工导向叶片小锁板各加工面的铣削刀片安装尺寸，使各铣削刀片同时完成各加工面的加工；（4）铣削刀片安装位置调整好后，采用一次走刀，完成导向叶片小锁板各加工面的加工。本发明方法大大提高了加工精度和加工质量的稳定性，同时大大提高了加工生产效率。
Description
技术领域
本发明属于航空发动机导向器叶片加工技术领域，具体涉及一种加工航空发动机导向叶片小锁板的方法。
背景技术
发动机导向叶片是航空发动机的核心部件之一，对其材质和安装精度都有很高的要求，而导向叶片是一这种典型的异型零件，由于加工安装定位困难，作为导向叶片安装结构的其两端大小锁板的精加工，一直是导向叶片加工的关键和困难所在，特别是导向叶片小锁板的加工，由于需要精加工的加工面多，更是导向叶片加工的难点。
导向叶片小锁板的加工方法，目前是采用将导向叶片浇铸固定在方箱中进行加工定位，通过方箱安装在铣床的工作台上，然后按照附图2至附图5所示的工序进行后加工，先采用棒刀铣削加工出排气边内凹直角结构面（a-b），接着用可换刀片盘铣刀铣削加工出排气边结构槽（c-d），再接着用另一种可换刀片盘铣刀铣削加工出进气边结构槽（e-f-g），最后用专用度铣刀铣削加工进气边内凹倒角结构面（h-i）。导向叶片通过浇铸固定在方箱中的加工安装方式，在导向叶片小锁板各加工面的加工过程中，导向叶片在方箱中容易颤动，所以走刀的切削余量不能太大，这使得加工效率较低。即使采用小切削余量加工，零件也有一定程度的颤动，造成产品加工精度不高。另一方面，这种多道工序加工方法，在前道工序结束后需要脱除方箱，对导向叶片重新安装夹定位和基准转换，才能进行下一道工序加工，因而每个工序都需要耗费较长时间进行安装夹定位，导致整体加工效率低下，并且多次重复装夹定位和基准转换很难保证尺寸的精度要求及尺寸稳定性，造成加工的产品精确度不高，加工质量稳定性差。
发明内容
针对现有技术的导向叶片小锁板加工方法存在的不足，本发明的目的旨在提供一种新的航空发动机导向叶片小锁板的加工方法，以提高导向叶片小锁板加工的精度、加工精度稳定性和加工生产效率。
本发明所述加工航空发动机导向叶片小锁板的方法，基本思路是导向叶片不以方箱浇铸方式进行加工安装定位，采用组合铣刀进行铣削加工，将小锁板进气边内凹倒角结构面（h-i）、进气边结构槽（e-f-g）、排气边结构槽（c-d）和排气边内凹直角结构面（a-b）同时加工出来。具体包括：
（1）导向叶片以其大锁板外圆为轴向定位基准、以其大小锁板叶盆径向面为径向定位基准、以其大小锁板进气边为定位面固定安装在工装夹具上；
（2）以配备有加工导向叶片小锁板进气边内凹倒角结构面（h-i）、进气边结构槽（e-f-g）、排气边结构槽（c-d）和排气边内凹直角结构面（a-b）各加工面的铣削刀片（2）构成的组合铣刀为铣削加工刀具；
（3）调整加工导向叶片小锁板各加工面的铣削刀片安装尺寸，使各铣削刀片同时完成各加工面的加工；
（4）铣削刀片安装位置调整好后，采用一次走刀，完成导向叶片小锁板各加工面的加工。
上述加工航空发动机导向叶片小锁板的方法，所述工装夹具用于定位导向叶片两端大小锁板的两台阶高度差的公差不大于0.03mm，以保证导向叶片安装定位精度，提供加工精度的的稳定性。
上述加工航空发动机导向叶片小锁板的方法，所述工装夹具上设计有用于测量从工装夹具基准至导向叶片轴线距离的对表面。
上述加工航空发动机导向叶片小锁板的方法，所述工装夹具设计有用于测量夹具本身几个定位面的相对位置尺寸的基准球。
上述加工航空发动机导向叶片小锁板的方法，所述工装夹具为组块结构工装夹具，由夹具基体块、固定安装在基体块上的用于定位导向叶片大小锁板进气边的第一定位块、轴向定位导向叶片的第二定位块和夹紧导向叶片的夹紧块构成。
上述的加工航空发动机导向叶片小锁板的方法，铣削刀片安装尺寸通过机精加工的垫片进行调整。
本发明提供的加工航空发动机导向叶片小锁板的方法与现有技术相比，有以下有十分突出的技术效果和优点：
1、由于本发明方法是以配备有加工导向叶片小锁板进气边内凹倒角结构面、进气边结构槽、排气边结构槽和排气边内凹直角结构面各加工面的铣削刀片构成的组合铣刀为铣削加工刀具，采用一次走刀完成导向叶片小锁板各加工面的加工，将多道工序简化为一道工序，避免多次重复装夹定位和基准转换，因而工序十分简单，大大缩短了加工时间，加工效率提高了78%以上，提高了导向叶片小锁板加工的精度、加工精度稳定性和加工生产效率。
2、由于本发明方法将导向叶片固定安装在工装夹具上，工装夹具定位导向叶片大小锁板的两台阶高度差的公差不大于0.03mm，关联尺寸公差就很容易保证，而且只需要一次装夹就能完成，基准统一，同时工装夹具上设计有用于测量至导向叶片轴线距离的对表面、测量基准求，并且铣削刀片安装尺寸通过机精加工垫片进行进行调整，因而避免了方箱浇铸固定中零件颤动带来的产品加工精度不高和不稳定，同时夹具和刀具的装配精度都大大提升，加工产品的精度和稳定性提高，产品质量提高，与小锁板加工相关的的尺寸不合格率有了50%左右的下降，并且不合格超差数据都较小，甚至有的级别的小锁板尺寸已经没有超差。
3、本发明的方法简单易操作，生产效率高，易于规模化生产。
附图说明
图1是导向叶片结构示意图，其中粗线条所示面为铣削加工面。
图2为现有技术用棒铣刀铣削加工小锁板排气边内凹直角结构面（a-b）步骤1的加工示意图。
图3为现有技术改变基准用可换型刀片铣削加工小锁板排气边结构槽（c-d）步骤2的加工示意图。
图4为现有技术用可换型刀片铣削加工小锁板进气边结构槽（e-f-g）步骤3的加工示意图。
图5为现有技术改变基准用可换型刀片铣削加工小锁板进气边内凹倒角结构面（h-i）步骤4的加工示意图。
图6为本发明方法所述组合铣刀结构示意图。
图7为采用图6所示组合铣刀同时加工零件9个面的加工位置关系示意图。
图8为本发明方法中所述夹具装夹示意图。
图中，a～i分别指9个加工面；1—刀柄、2—可换刀片、3—刀具支撑盘、4—刀盘定位键；5—夹具基体块、6—第一定位块、7—夹紧和定位块、8—第二定位块、9—测量基准球。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是，实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整，但这样的改进和调整仍属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例所述加工航空发动机导向叶片小锁板的方法如下：
（1）将导向叶片以其大锁板外圆为轴向定位基准、以其大小锁板叶盆径向面为径向定位基准、以其大小锁板进气边为定位面固定安装在工装夹具上；所述工装夹具用于定位导向叶片两端大小锁板的两台阶高度差的公差为0.03mm；
（2）以配备有加工导向叶片小锁板进气边内凹倒角结构面（h-i）、进气边结构槽（e-f-g）、排气边结构槽（c-d）和排气边内凹直角结构面（a-b）各加工面的铣削刀片2构成的组合铣刀为铣削加工刀具；
（3）通过机精加工垫片进行调整加工导向叶片小锁板各加工面的铣削刀片安装尺寸，使各铣削刀片同时完成各加工面的加工；
（4）铣削刀片安装位置调整好后，采用一次走刀，完成导向叶片小锁板各加工面的加工。
步骤（1）中所述所述工装夹具为组块结构工装夹具，由夹具基体块5、固定安装在基体块上的用于定位导向叶片大小锁板进气边的第一定位块6、轴向定位导向叶片的第二定位块8和夹紧导向叶片的夹紧块7构成。工装夹具上设计有用于确定至导向叶片轴线距离的对表面及对刀用基准球9。
Claims (6)
1.一种加工航空发动机导向叶片小锁板的方法，其特征在于包括：
（1）将导向叶片以其大锁板外圆为轴向定位基准、以其大小锁板叶盆径向面为径向定位基准、以其大小锁板进气边为定位面固定安装在工装夹具上；
（2）以配备有加工导向叶片小锁板进气边内凹倒角结构面（h-i）、进气边结构槽（e-f-g）、排气边结构槽（c-d）和排气边内凹直角结构面（a-b）各加工面的铣削刀片（2）构成的组合铣刀为铣削加工刀具；
（3）调整加工导向叶片小锁板各加工面的铣削刀片安装尺寸，使各铣削刀片同时完成各加工面的加工；
（4）铣削刀片安装位置调整好后，采用一次走刀，完成导向叶片小锁板各加工面的加工。
2.根据权利要求1所述的加工航空发动机导向叶片小锁板的方法，其特征在于，所述工装夹具用于定位导向叶片两端大小锁板的两台阶高度差的公差不大于0.03mm。
3.根据权利要求1所述的加工航空发动机导向叶片小锁板的方法，其特征在于所述工装夹具上设计有用于测量从工装夹具基准至导向叶片轴线距离的对表面。
4.根据权利要求1所述的加工航空发动机导向叶片小锁板的方法，其特征在于所述工装夹具设计有用于测量夹具本身几个定位面的相对位置尺寸的基准球（9）。
5.根据权利要求1所述的加工航空发动机导向叶片小锁板的方法，其特征在于所述工装夹具为组块结构工装夹具，由夹具基体块（5）、固定安装在基体块上的用于定位导向叶片大小锁板进气边的第一定位块（6）、轴向定位导向叶片的第二定位块（8）和夹紧导向叶片的夹紧块（7）构成。
6.根据权利要求1至5之一所述的加工航空发动机导向叶片小锁板的方法，其特征在于铣削刀片安装尺寸通过机精加工垫片进行进行调整。
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