CN106342004B - 弹性环薄壁件加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于航空发动机制造技术领域，涉及一种弹性环薄壁件加工方法。本发明采用了传统的加工技术与现代加工技术组合，即机械加工与电加工。在零件成型上采用了电火花线切割加工方法，将零件在一次安装中对内外圆表面进行多次交叉切割，每次切割会将上一次切割的误差及变形修正并减小。在切割内圆型面时切割了整个圆周面，而在切割外型面时，前几次的切割不是把整个外圆面都进行切割，要在外圆面上保留四个支承点，保证零件在加工中处于夹紧状态，这就可以对外圆型面进行多次切割，使得内、外圆同时获得高的加工精度，从而保证了零件的精度。

Description

弹性环薄壁件加工方法

技术领域

本发明属于航空发动机制造技术领域，涉及一种弹性环薄壁件加工方法。

背景技术

在新研制的第四代航空发动机中，为防止高速旋转的涡轮轴或传动轴产生振动，采用了一种新的结构——弹性环。弹性环用于轴承的外圈和轴承座之间，当高速旋转的轴颈产生振动时，振动的能量使得弹性环发生相应的变形，弹性环吸收了旋转部件振动的能量，使得振动的能量减少，振动的幅值降低，起到减振作用。弹性环的壁很薄，内外同轴度要求很高。发动机上弹性环零件的外径为φ213mm，内径为φ210mm，壁厚为1.5mm，在1.5mm的壁厚上要加工出凸凹的梅花瓣的形状，要求内外圆同轴度为φ0.02mm。目前的加工方法很难完成。

发明内容

本发明的目的是提出一种能够加工壁厚小于1.5mm的弹性环薄壁件加工方法。本发明的技术解决方案是，1)先用线切割切割被加工零件的两个端面，进行稳定热处理，再磨削两个端面，打穿丝孔；2)进行内圆型面切割，线切割粗切割内圆形面，留1-1.5mm余量；3)进行外圆型面切割，将外圆分为四段进行线切割，留1-1.5mm余量；4)进行内圆型面切割，留0.7-1mm余量；5)进行外圆型面切割，在原切割的四段进行再切割，留0.7-1mm余量；6)进行内圆型面切割，留0.3-0.5mm余量；7)进行外圆型面切割，在原切割的四段进行再切割，留0.3-0.5mm余量；8)进行内圆型面切割，留0.02mm余量；9)进行外圆型面切割，在原切割的四段进行再切割，留0.02mm余量；10)在外圆型面的切割槽内浇注熔点70-140度的低熔点合金；11)在工具磨床上磨削内圆型面，至尺寸要求；12)去除外圆切割槽内的低熔点合金，线切割将外圆上的四个支承点切断，将四段圆弧段连为一体形成一个完整的外园型面；用内涨胎涨紧被加工零件内圆，在工具磨上磨削外圆型面，至尺寸要求。本发明具有的优点和有益效果，本发明采用了传统的加工技术与现代加工技术组合，即机械加工与电加工。在零件成型上采用了电火花线切割加工方法，将零件在一次安装中对内外圆表面进行多次交叉切割，每次切割会将上一次切割的误差及变形修正并减小。在切割内圆型面时切割了整个圆周面，而在切割外型面时，前几次的切割不是把整个外圆面都进行切割，要在外圆面上保留四个支承点，保证零件在加工中处于夹紧状态，这就可以对外圆型面进行多次切割，使得内、外圆同时获得高的加工精度，从而保证了零件的精度。

在工艺方法中除了采用多次交叉线切割技术外，在工艺技术中采用内涨胎具和工具磨削技术的有机结合，使得该项加工技术新颖，方法独特，确保了零件的加工精度，突破了弹性环制造技术关键。弹性环薄壁件加工技术解决了航空发动机新型结构件弹性环易变形加工精度不易保证的难题并且减少了工序数量，以前的加工工艺要进行多次热处理以消除机械切削加工产生的切削应力，采用线切割交叉内外圆切割技术，每次切割可消除上次切割后的变形，而且经多次切割后内外圆型面可同时获得高的加工精度和表面粗糙度，后面的磨削工序以去除重熔层并保证同轴度和表面粗糙度为主要目的。采用该工艺方法加工的零件合格率由原来的33％提高到95％以上，取得了良好的经济效益。

附图说明

图1是本发明弹性环零件示意图；

图2是本发明线切割内圆示意图；

图3是本发明线切割外圆四段切割槽示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。1)先用线切割切割被加工零件(见图1)的两个端面，进行稳定热处理，再磨削两个端面，打穿丝孔；2)进行内圆型面切割(如图2)，线切割粗切割内圆型面，留1-1.5mm余量；3)进行外圆型面切割(如图3)，将外圆分为四段进行线切割，留1-1.5mm余量；4)进行内圆型面切割，留0.7-1mm余量；5)进行外圆型面切割，在原切割的四段进行再切割，留0.7-1mm余量；6)进行内圆型面切割，留0.3-0.5mm余量；7)进行外圆型面切割，在原切割的四段进行再切割，留0.3-0.5mm余量；8)进行内圆型面切割，留0.02mm余量；9)进行外圆型面切割，在原切割的四段进行再切割，留0.02mm余量；10)在外圆型面的切割槽内浇注熔点70-140度的低熔点合金；11)在工具磨床上磨削内圆型面，至尺寸要求；12)去除外圆切割槽内的低熔点合金，线切割将外圆上的四个支承点切断，将四段圆弧连接为一个整体的外园型面；用内涨胎涨紧被加工零件内圆，在工具磨上磨削外圆型面，至尺寸要求。

零件在一次安装中，内外圆型面经过4次交叉电火花线切割加工，得到很高的同轴度精度，表面粗糙度可达到Ra0.8μm。

工具磨削内外圆型面，可使得加工精度提高一个级别，并去除了电加工的表面重熔层，达到内外圆同轴度φ0.02mm表面粗糙度达Ra0.4μm。

为了防止机械切削力造成零件的变形和加工应力的产生，加工中尽量避免采用机械切削加工。零件经锻造热处理后，先用线切割切割两个端面，再磨削两个端面，保证零件的高度。为下工序准备精确的定位基准，打定位孔、穿丝孔，进行切割内外圆型面，为了保证内外圆能够交叉多次切割，在外圆面上留有四个支承点，如图3所示，这样就可以对内外圆型面进行多次交叉切割。内外圆型面切割后，要浇注低熔点合金使零件保持较好的刚性，磨削内表面，内表面磨削后将四支承点切掉，以内涨紧胎具定位，定位夹紧后再磨削外园表面，达到要求的尺寸即完成了零件的整个加工。在零件的加工过程中要求严格控制零件的运输保管，以免零件在运输过程中受力变形和碰伤零件。

Claims (1)

1.一种弹性环薄壁件加工方法，其特征是，1)先用线切割切割被加工零件的两个端面，进行稳定热处理，再磨削两个端面，打穿丝孔；2)进行内圆型面切割，线切割粗切割内圆型面，留1-1.5mm余量；3)进行外圆型面切割，将外圆分为四段进行线切割，留1-1.5mm余量；4)进行内圆型面切割，留0.7-1mm余量；5)进行外圆型面切割，在原切割的四段进行再切割，留0.7-1mm余量；6)进行内圆型面切割，留0.3-0.5mm余量；7)进行外圆型面切割，在原切割的四段进行再切割，留0.3-0.5mm余量；8)进行内圆型面切割，留0.02mm余量；9)进行外圆型面切割，在原切割的四段进行再切割，留0.02mm余量；10)在外圆型面的切割槽内浇注熔点70-140度的低熔点合金；11)在工具磨床上磨削内圆型面，至尺寸要求；12)去除外圆切割槽内的低熔点合金，线切割将外圆上的四个支承点切断，将四段圆弧连为一体形成整个外圆型面；用内涨胎涨紧被加工零件内圆，在工具磨上磨削外圆型面，至尺寸要求。