CN107598497A - 一种航空发动机封严篦齿盘的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种航空发动机封严篦齿盘的加工方法，其能解决现有加工方法加工篦齿盘很难控制篦齿盘变形，导致篦齿盘的尺寸无法保证的问题。其包括以下步骤：将篦齿盘毛坯的对应篦齿的部位设计为第一工艺边，将篦齿盘毛坯的对应上辐板的部位设计为第二工艺边；以第一工艺边对篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工下辐板和轮毂；以第二工艺边对篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工篦齿；以下辐板上的主安装基准面篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工上辐板，完成篦齿盘的加工。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机封严篦齿盘加工领域，具体为一种航空发动机封严篦齿盘的加工方法。
背景技术
图1为某型发动机的封严篦齿盘沿半径方向的剖视图，其包括由内向外依次设置的轮毂28、下辐板29、上辐板30和篦齿31，下幅板30的上部为主安装基准面21，该篦齿盘的外径达540mm，辐板最薄处仅2.7mm，篦齿盘的材料是粉末高温合金，加工中篦齿盘变形非常严重。为实现篦齿盘正常加工的目的，常规是在篦齿盘最大外圆处设计不同结构方式的工艺边，即施工凸台，然后先对篦齿盘毛坯采取轴向支承并轴向压紧的方式完成其两个端面的所有特征的加工，最终采用对篦齿盘主安装基准面进行支承压紧的方式切除工艺边并加工篦齿。由于篦齿盘的工艺边去除余量较大，篦齿盘的支承压紧面（主安装基准面）距工艺边的距离较远，因而加工篦齿时篦齿盘切削变形非常大，同时，由于篦齿盘的结构复杂，导致切削力分布不均匀，加工两个端面的所有特征的过程中也很难控制篦齿盘变形，最终导致篦齿盘的尺寸无法保证。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种航空发动机封严篦齿盘的加工方法，其能解决采用现有加工方法加工篦齿盘很难控制篦齿盘变形，导致篦齿盘的尺寸无法保证的问题，从而可以保证篦齿盘的加工质量。
其技术方案是这样的：一种航空发动机封严篦齿盘的加工方法，其特征在于：其包括以下步骤：
步骤1，将篦齿盘毛坯的对应篦齿的部位设计为第一工艺边，将所述篦齿盘毛坯的对应上辐板的部位设计为第二工艺边；
步骤2，以所述第一工艺边对所述篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工下辐板和轮毂；
步骤3，以所述第二工艺边对步骤2加工后的所述篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工篦齿；
步骤4，以所述下辐板上的主安装基准面对步骤3加工后的所述篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工上辐板，完成篦齿盘的加工。
其进一步特征在于：
步骤2中先以所述第一工艺边对所述篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工所述下辐板和所述轮毂的正面，再将所述篦齿盘毛坯翻转180°，重新以所述第一工艺边对所述篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工所述下辐板和所述轮毂的反面。
步骤3中先以所述第二工艺边对步骤2加工后的所述篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工所述篦齿的正面，再将所述篦齿盘毛坯翻转180°，重新以所述第二工艺边对所述篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工所述篦齿的反面。
步骤4中先以所述主安装基准面对步骤3加工后的所述篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工所述上辐板的正面，再将所述篦齿盘毛坯翻转180°，重新以所述主安装基准面对所述篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工所述上辐板的反面。
本发明的有益效果是：
本发明方法对篦齿盘毛坯进行双工艺边设计，即分别设计第一工艺边和第二工艺边，并分别装夹不同的工艺边加工篦齿盘毛坯的不同部位，具体来说，以第一工艺边对篦齿盘毛坯进行装夹定位时，第二工艺边先不加工，只加工下辐板和轮毂，此时第二工艺边起到增强篦齿盘毛坯刚性的作用；然后再以第二工艺边对篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工篦齿，由于此时篦齿盘毛坯的支承压紧面距离加工部位最近，因此篦齿盘毛坯的钢性最好；最后以安装基准面对篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工上辐板，由于此时篦齿盘毛坯的支承压紧面距离加工部位最近，因此篦齿盘毛坯的钢性最好；从而达到在篦齿盘毛坯最大钢性下加工，有效控制了篦齿盘毛坯的切削变形，保证了篦齿盘最终的尺寸稳定性和一致性。
附图说明
图1为现有发动机的封严篦齿盘沿半径方向的剖视图；
图2为本发明的以第一工艺边对篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工下辐板正面和轮毂正面的示意图；
图3为本发明的以第一工艺边对篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工下辐板反面和轮毂反面的示意图；
图4为本发明的以第二工艺边对篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工篦齿正面的示意图；
图5为本发明的以第二工艺边对篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工篦齿反面的示意图；
图6为本发明的以主安装基准面对篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工上辐板正面的示意图；
图7为本发明的以主安装基准面对篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工上辐板反面的示意图。
附图标记：1-第一工艺边；2-第二工艺边；3-钩形压板；4-第一夹具底板；5-辅助支撑圈；6-挡板；7-凹槽；8-下辐板的正面；9-轮毂的正面；10-下辐板的反面；11-轮毂的反面；12-第一压板；13-第二夹具底板；14-第一支承；16-第一双头螺杆；17-第一螺母；18-篦齿的正面；19-篦齿的反面；20-第二压板；21-主安装基准面；22-第三夹具底板；23-第二支承；24-第二双头螺杆；25-第二螺母；26-上辐板的正面；27-上辐板的反面；28-轮毂；29-下辐板；30-上辐板；31-篦齿；A-第一工艺边夹具；B-第二工艺边夹具；C-主安装面夹具；D-篦齿盘毛坯。
具体实施方式
见图2-图7，本发明的一种航空发动机封严篦齿盘的加工方法，包括以下步骤：
步骤1，将篦齿盘毛坯D的对应篦齿的部位设计为第一工艺边1，将篦齿盘毛坯D的对应上辐板的部位设计为第二工艺边2，如图2所示；
步骤2，先用第一工艺边夹具A的钩形压板3将第一工艺边1压紧定位于第一夹具底板4上，在辅助支撑圈5和挡板6围成的凹槽7内浇注低熔点合金以支撑篦齿盘毛坯D的轮毂部位（也可以采用其他支撑方式如可调支撑或弹性支撑），然后加工下辐板的正面8和轮毂的正面9，如图2中加粗线条所示（篦齿盘毛坯D上的虚线代表尚未加工的部位），再将篦齿盘毛坯D翻转180°，按上述方法重新将第一工艺边1装夹定位在第一工艺边夹具A上，加工下辐板的反面10和轮毂的反面11，如图3中加粗线条所示；
步骤3，先用第二工艺边夹具B的第一压板12将第二工艺边2压紧定位于第二夹具底板13上的第一支承14上，第一压板12通过安装在第一双头螺杆16上的第一螺母17锁紧，加工篦齿的正面18，如图4中加粗线条所示，再将篦齿盘毛坯D翻转180°，按上述方法重新将第二工艺边2装夹定位在第二工艺边夹具B上，加工篦齿的反面19，如图5中加粗线条所示；
步骤4，先用主安装面夹具C的第二压板20将主安装基准面21压紧定位于第三夹具底板22上的第二支承23上，第二压板20通过安装在第二双头螺杆24上的第二螺母25锁紧，加工上辐板的正面26，如图6中加粗线条所示，再将篦齿盘毛坯D翻转180°，按上述方法重新将主安装基准面21装夹定位在主安装面夹具C上，加工上辐板的反面27，如图7中加粗线条所示，完成篦齿盘的加工。
Claims (4)
1.一种航空发动机封严篦齿盘的加工方法，其特征在于：其包括以下步骤：
步骤1，将篦齿盘毛坯的对应篦齿的部位设计为第一工艺边，将所述篦齿盘毛坯的对应上辐板的部位设计为第二工艺边；
步骤2，以所述第一工艺边对所述篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工下辐板和轮毂；
步骤3，以所述第二工艺边对步骤2加工后的所述篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工篦齿；
步骤4，以所述下辐板上的主安装基准面对步骤3加工后的所述篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工上辐板，完成篦齿盘的加工。
2.根据权利要求1所述的一种航空发动机封严篦齿盘的加工方法，其特征在于：步骤2中先以所述第一工艺边对所述篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工所述下辐板和所述轮毂的正面，再将所述篦齿盘毛坯翻转180°，重新以所述第一工艺边对所述篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工所述下辐板和所述轮毂的反面。
3.根据权利要求1或2所述的一种航空发动机封严篦齿盘的加工方法，其特征在于：步骤3中先以所述第二工艺边对步骤2加工后的所述篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工所述篦齿的正面，再将所述篦齿盘毛坯翻转180°，重新以所述第二工艺边对所述篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工所述篦齿的反面。
4.根据权利要求3所述的一种航空发动机封严篦齿盘的加工方法，其特征在于：步骤4中先以所述主安装基准面对步骤3加工后的所述篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工所述上辐板的正面，再将所述篦齿盘毛坯翻转180°，重新以所述主安装基准面对所述篦齿盘毛坯进行装夹定位，加工所述上辐板的反面。
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