CN109366103A - 一种用于提高航空发动机转子轮盘加工精度的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于提高航空发动机转子轮盘加工精度的方法，步骤为：轮盘上车床通过一次装夹完成前轮缘端面与后轮缘端面精车，切削深度按照走刀次数均匀分配，最后一次走刀前更换新刀片，利用新刀片完成最后一次走刀；转移轮盘至磨床依次完成前轮缘端面和后轮缘端面磨削；轮盘返回车床完成前基准面和前径向配合面精车，翻转轮盘完成后基准面和后径向配合面精车，最后一次走刀前精确测量加工余量，基于所测加工余量设定最后一次走刀切深量，保证轮盘壁厚尺寸处于公差范围上限，确保返修余量充足；翻转轮盘完成前辐板面、前轮毂端面、轮盘外圆及轮盘内孔精车，翻转轮盘完成后辐板面和后轮毂端面精车，精车工序结束后利用着色法对已加工表面的平面度进行检测。
Description
技术领域
本发明属于航空发动机零部件制造技术领域，特别是涉及一种用于提高航空发动机转子轮盘加工精度的方法。
背景技术
在现有技术中，尽管航空发动机转子中的单个轮盘精度符合要求，但航空发动机转子的所有轮盘完整装配结束后，其在试车时，航空发动机转子仍然会产生不符合标准的振动，为了达到标准的试车要求，必须减小发动机振动。
在现有技术中，测量单个轮盘的圆跳动、圆度、平行度、平面度、垂直度等几何参数的综合测量叠加值，会使用通用零件的测量和叠加预测系统设备，进而可以对航空发动机转子中的单个轮盘进行更精密测量。
但是，通过现有的加工方法成型的轮盘零件，经常会被通用零件的测量和叠加预测系统设备判定为不合格，具体体现为所测量出的综合投影叠加值偏高，从而导致绝大多数轮盘零件都需要返修，并且个别零件因无法返修而只能报废处理，不但拖延了装配周期，还导致生产效率下降，进而导致生产成本提升。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于提高航空发动机转子轮盘加工精度的方法，在不断升级的零件检测手段下，能够有效提高轮盘零件在精度检测阶段的合格率，即使被判定为不合格的轮盘，也具备返修条件，从而大幅度降低零件报废率，有效提高了生产效率，并且有效降低了生产成本。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于提高航空发动机转子轮盘加工精度的方法，包括如下步骤：
步骤一：将轮盘装夹到立式数控车床上，将后轮毂端面作为定位面，将前轮毂端面作为压紧面；
步骤二：以前基准面作为测量基准，对前轮缘端面进行精车加工；
步骤三：再以加工后的前轮缘端面作为测量基准，对后轮缘端面进行精车加工，且前轮缘端面与后轮缘端面在一次装夹中完成精车加工；
步骤四：将轮盘转移到磨床上进行装夹，将后轮缘端面作为定位面，将前轮毂端面作为压紧面；
步骤五：以后轮缘端面作为磨削基准，对前轮缘端面进行磨削加工；
步骤六：将轮盘进行翻转后进行重新装夹，将前轮缘端面作为定位面，将后轮毂端面作为压紧面；
步骤七：以前轮缘端面作为磨削基准，对后轮缘端面进行磨削加工；
步骤八：将轮盘从磨床再次转移回立式数控车床上进行装夹，将后轮缘端面作为定位面，将前轮缘端面作为压紧面；
步骤九：以前轮缘端面作为测量基准，找正前径向配合面，对前基准面和前径向配合面进行精车加工；
步骤十：将轮盘进行翻转后进行重新装夹，将前轮缘端面作为定位面，将后轮缘端面作为压紧面；
步骤十一：以前基准面作为测量基准，找正后径向配合面，对后基准面和后径向配合面进行精车加工；
步骤十二：将轮盘零件进行翻转后进行重新装夹，将后基准面作为定位面，将前基准面作为压紧面；
步骤十三：以前基准面作为测量基准，对前辐板面、前轮毂端面、轮盘外圆及轮盘内孔进行精车加工；
步骤十四：将轮盘进行翻转后进行重新装夹，将前基准面作为定位面，将后基准面作为压紧面；
步骤十五：以后基准面作为测量基准，对后辐板面和后轮毂端面进行精车加工。
进一步的，在步骤二和步骤三中，在精车加工过程中，切削深度按照走刀次数进行均匀分配，即每一次走刀的切削深度均保持一致。
进一步的，在步骤二和步骤三中，在精车加工过程中，且进行最后一次走刀前更换全新刀片，并利用全新刀片完成最后一次走刀。
进一步的，在步骤九、步骤十一、步骤十三及步骤十五中，当精车加工工序结束后，再利用着色法对已加工表面的平面度进行检测；当平面度检测为合格时，方可执行后续加工工序或结束当前加工工序；当平面度检测为不合格时，则重复当前步骤，直到平面度检测合格为止，之后方可执行后续加工工序或结束当前加工工序。
进一步的，在步骤九及步骤十一中，在精车加工过程中，且进行最后一次走刀前，精确测量加工余量，再基于所测量的加工余量，设定最后一次走刀的切深量，保证轮盘壁厚尺寸处于公差范围的上限，为轮盘返修提供充足的返修余量。
本发明的有益效果：
本发明的一种用于提高航空发动机转子轮盘加工精度的方法，经过上述方法所获得的航空发动机单个轮盘，在通用零件的测量和叠加预测系统设备的检测下，所获得的综合测量叠加值系数变小，由于进一步提高了航空发动机转子轮盘的加工精度，使得装配后的航空发动机转子在起动时振动有效减少，即使被判定为不合格的单个轮盘，也具备返修条件，从而大幅度降低零件报废率，有效提高了生产效率，并且有效节约生产成本。
附图说明
图1为某型航空发动机转子轮盘的结构示意图；
图中，11—前轮缘端面，12—前径向配合面；13—前基准面，14—前辐板面，15—前轮毂端面，21—后轮缘端面，22—后径向配合面；23—后基准面，24—后辐板面，25—后轮毂端面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
一种用于提高航空发动机转子轮盘加工精度的方法，包括如下步骤：
步骤一：将图1所示的轮盘装夹到立式数控车床上，将后轮毂端面25作为定位面，将前轮毂端面15作为压紧面；
步骤二：以前基准面13作为测量基准，对前轮缘端面11进行精车加工；
步骤三：再以加工后的前轮缘端面11作为测量基准，对后轮缘端面21进行精车加工，且前轮缘端面11与后轮缘端面21在一次装夹中完成精车加工；
步骤四：将轮盘转移到磨床上进行装夹，将后轮缘端面21作为定位面，将前轮毂端面11作为压紧面；
步骤五：以后轮缘端面21作为磨削基准，对前轮缘端面11进行磨削加工；
步骤六：将轮盘进行翻转后进行重新装夹，将前轮缘端面11作为定位面，将后轮毂端面25作为压紧面；
步骤七：以前轮缘端面11作为磨削基准，对后轮缘端面21进行磨削加工；
步骤八：将轮盘从磨床再次转移回立式数控车床上进行装夹，将后轮缘端面21作为定位面，将前轮缘端面11作为压紧面；
步骤九：以前轮缘端面11作为测量基准，找正前径向配合面12，对前基准面13和前径向配合面12进行精车加工；
步骤十：将轮盘进行翻转后进行重新装夹，将前轮缘端面11作为定位面，将后轮缘端面21作为压紧面；
步骤十一：以前基准面13作为测量基准，找正后径向配合面22，对后基准面23和后径向配合面22进行精车加工；
步骤十二：将轮盘零件进行翻转后进行重新装夹，将后基准面23作为定位面，将前基准面13作为压紧面；
步骤十三：以前基准面13作为测量基准，对前辐板面14、前轮毂端面15、轮盘外圆及轮盘内孔进行精车加工；
步骤十四：将轮盘进行翻转后进行重新装夹，将前基准面13作为定位面，将后基准面23作为压紧面；
步骤十五：以后基准面23作为测量基准，对后辐板面24和后轮毂端面25进行精车加工。
进一步的，在步骤二和步骤三中，在精车加工过程中，切削深度按照走刀次数进行均匀分配，即每一次走刀的切削深度均保持一致。
进一步的，在步骤二和步骤三中，在精车加工过程中，且进行最后一次走刀前更换全新刀片，并利用全新刀片完成最后一次走刀。
进一步的，在步骤九、步骤十一、步骤十三及步骤十五中，当精车加工工序结束后，再利用着色法对已加工表面的平面度进行检测；当平面度检测为合格时，方可执行后续加工工序或结束当前加工工序；当平面度检测为不合格时，则重复当前步骤，直到平面度检测合格为止，之后方可执行后续加工工序或结束当前加工工序。
进一步的，在步骤九及步骤十一中，在精车加工过程中，且进行最后一次走刀前，精确测量加工余量，再基于所测量的加工余量，设定最后一次走刀的切深量，保证轮盘壁厚尺寸处于公差范围的上限，为轮盘返修提供充足的返修余量。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。
Claims (5)
1.一种用于提高航空发动机转子轮盘加工精度的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：将轮盘装夹到立式数控车床上，将后轮毂端面作为定位面，将前轮毂端面作为压紧面；
步骤二：以前基准面作为测量基准，对前轮缘端面进行精车加工；
步骤三：再以加工后的前轮缘端面作为测量基准，对后轮缘端面进行精车加工，且前轮缘端面与后轮缘端面在一次装夹中完成精车加工；
步骤四：将轮盘转移到磨床上进行装夹，将后轮缘端面作为定位面，将前轮毂端面作为压紧面；
步骤五：以后轮缘端面作为磨削基准，对前轮缘端面进行磨削加工；
步骤六：将轮盘进行翻转后进行重新装夹，将前轮缘端面作为定位面，将后轮毂端面作为压紧面；
步骤七：以前轮缘端面作为磨削基准，对后轮缘端面进行磨削加工；
步骤八：将轮盘从磨床再次转移回立式数控车床上进行装夹，将后轮缘端面作为定位面，将前轮缘端面作为压紧面；
步骤九：以前轮缘端面作为测量基准，找正前径向配合面，对前基准面和前径向配合面进行精车加工；
步骤十：将轮盘进行翻转后进行重新装夹，将前轮缘端面作为定位面，将后轮缘端面作为压紧面；
步骤十一：以前基准面作为测量基准，找正后径向配合面，对后基准面和后径向配合面进行精车加工；
步骤十二：将轮盘零件进行翻转后进行重新装夹，将后基准面作为定位面，将前基准面作为压紧面；
步骤十三：以前基准面作为测量基准，对前辐板面、前轮毂端面、轮盘外圆及轮盘内孔进行精车加工；
步骤十四：将轮盘进行翻转后进行重新装夹，将前基准面作为定位面，将后基准面作为压紧面；
步骤十五：以后基准面作为测量基准，对后辐板面和后轮毂端面进行精车加工。
2.根据权利要求1所述的一种用于提高航空发动机转子轮盘加工精度的方法，其特征在于：在步骤二和步骤三中，在精车加工过程中，切削深度按照走刀次数进行均匀分配，即每一次走刀的切削深度均保持一致。
3.根据权利要求1所述的一种用于提高航空发动机转子轮盘加工精度的方法，其特征在于：在步骤二和步骤三中，在精车加工过程中，且进行最后一次走刀前更换全新刀片，并利用全新刀片完成最后一次走刀。
4.根据权利要求1所述的一种用于提高航空发动机转子轮盘加工精度的方法，其特征在于：在步骤九、步骤十一、步骤十三及步骤十五中，当精车加工工序结束后，再利用着色法对已加工表面的平面度进行检测；当平面度检测为合格时，方可执行后续加工工序或结束当前加工工序；当平面度检测为不合格时，则重复当前步骤，直到平面度检测合格为止，之后方可执行后续加工工序或结束当前加工工序。
5.根据权利要求1所述的一种用于提高航空发动机转子轮盘加工精度的方法，其特征在于：在步骤九及步骤十一中，在精车加工过程中，且进行最后一次走刀前，精确测量加工余量，再基于所测量的加工余量，设定最后一次走刀的切深量，保证轮盘壁厚尺寸处于公差范围的上限，为轮盘返修提供充足的返修余量。
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