CN109551178A - 一种对开机匣加工变形的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工领域，具体涉及一种对开机匣加工变形的控制方法。本发明的技术方案如下：一种对开机匣加工变形的控制方法，包括如下步骤：1)零件粗加工后稳定热处理；2)粗铣加工工序，零件水平安装边两侧清根时，两侧均采用顺铣加工；3)按零件端面划线后进行线切割切开为两半部；4)精铣结合面工序使用夹具予以装夹；5)精车工序，利用夹具将零件大端朝上装夹，水平安装边根部两侧压紧，零件外壁采用辅助支承，设置0‑180°纵向安装边两侧顶紧，防止加工力导致的水平安装边扭曲；进行分余量加工。本发明能够解决对开机匣加工变形的问题，以提高对开机匣加工质量。

Description

一种对开机匣加工变形的控制方法

技术领域

本发明属于机械加工领域，具体涉及一种对开机匣加工变形的控制方法。

背景技术

高压压气机延伸对开机匣为发动机的重要承力部件，其零件结构为典型对开类零件，分为上、下两半部，材料为高温合金,牌号：GH706，设计精度要求较高。对开机匣内型面为车加工形成，外型面为铣加工形成；在精车加工后变形大，严重影响零件壁厚尺寸，由于零件内壁无任何加强类支撑，同时机匣壁厚较薄，零件刚性较差，加工中极易产生变形，增加了机匣的加工难度。

依据零件变形分析，工艺路线中粗车、粗铣工序、稳定处理、线切割、精铣结合面、精车内型面工序为产生零件变形的主要工序。

在粗车后端与粗车前端工序中，都使用四抓卡盘夹紧零件，为保证零件的稳定装夹，需要使用较大的夹紧力，由于四抓卡盘与零件的接触面积小，因此会对零件产生很大的压强，夹紧时必须使零件发生变形才能保证稳定装夹。根据经验可知，在粗车大端时，由于是毛料状态，因此需要使零件产生0.1-0.2mm的装夹变形才能保证稳定装夹；而在粗车小端时，由于大端已经去除了较大的加工余量，因此需要使零件产生0.2-0.4mm的变形，才能保证稳定装夹。因此，采用四抓卡盘不仅会增大加工后零件的圆度，而且由于过大的径向压紧力，会给零件增加更大的内部应力。

在粗铣工序中，水平安装边两侧采用了不同的铣削方式——一侧采用顺铣，一侧采用逆铣，由于加工硬化层会对不同的铣削方式产生不同的让刀量，因此导致安装边两侧在加工后余量产生差异，可能对后续加工产生影响。在水平安装边划线过程中，由于设备原因，机床工作台旋转轴存在一定的齿向间隙，在正转与反转的过程中会产生一定的误差，导致侧向划线存在一定的偏差。

由于线切割方式的不稳定性，经常出现切开后两半部的高度差过大(高度差最大时超过1.6mm)，导致两半部需要加工的余量不同，而在加工量过大的情况下，水平安装边处与90°处的半径尺寸的差值也会增大，从而导致后续加工余量不均匀。线切割后零件内应力释放，部分零件由于内应力分布不均匀，偶尔会扭曲的情况发生，在出现扭曲时，工人为了装夹方便，将零件一侧摁下与机床工作台贴合，另一侧垫塞尺，导致零件加工后在自由状态下状态较差，影响后续装配。

在线切割和铣水平结合面后，部分零件由于结合面处去除余量较大，导致的0°-180°与90°-270°半径差过大(差值可大1.6mm以上)，在内型面车加工后应力释放并重新分布，可能引起零件出现较大的变形。零件在装夹时，由于没有专用的夹具，因此需要将零件用垫铁垫起，支承点少，并且压紧位置无规律且距离水平安装边较远，装夹稳定性较差，车加工至接合面处时的冲击力也会对变形产生一定的影响。

线切割后前期加工中所产生的加工应力得到了释放，大量的应力释放使零件的状态发生了巨大的变化，变形随之产生。径向变形主要反应在位于0°和180°的纵向安装边向零件外侧扩张，而90°和270°位置同时向零件内侧收缩，大大增加了零件的直径尺寸差，直接影响后车加工质量，因此可分析出精车内型面工序后为产生零件变形的主要工序。

发明内容

本发明提供一种对开机匣加工变形的控制方法，解决对开机匣加工变形的问题，以提高对开机匣加工质量。

本发明的技术方案如下：一种对开机匣加工变形的控制方法，包括如下步骤：

1)零件粗加工后，通过稳定热处理的方法，消除粗加工造成的内部应力；

2)粗铣加工工序，零件水平安装边两侧清根时，两侧均采用顺铣加工；

3)按零件端面划线后进行线切割切开为两半部；

4)精铣结合面工序，使用夹具予以装夹，水平安装边底面不平时在自由状态下垫塞尺，不允许悬空压紧；在压紧水平安装边上端面的同时，零件上端面实施辅助压紧，增加零件装夹刚性，提高加工稳定性，装夹找正要求保证零件结合面垂直度在0.1mm以内；加工后自由状态下结合面垂直度达到0.03以内；

5)精车工序，利用夹具将零件大端朝上装夹，水平安装边根部两侧压紧，零件外壁采用辅助支承，设置0-180°纵向安装边两侧顶紧，防止加工力导致的水平安装边扭曲；进行分余量加工，在车小端基准时，将内型面去除0.5mm的余量，减小内型面余量使精车工序的内型面余量均匀化，而且零件在工序间的二次装夹过程中，完成应力释放，减小零件内应力。

本发明的有益效果为：本发明中增加辅助支撑，零件外壁采用辅助支承，提高零件整体刚性，改善零件装夹状态，减少加工振颤，提高零件表面质量，减小零件的加工变形；增加0-180°纵向安装边顶紧，采用两侧顶紧形式，防止加工力导致的水平安装边扭曲；增加水平安装边根部两侧压紧，减少加工结合面时冲击力带来的影响；在车小端基准时将内型面去除0.5mm的余量，减小内型面余量使精车工序的内型面余量均匀化，而且零件在工序间的二次装夹过程中，完成应力释放，减小零件内应力；精车内型面后圆周跳动基本控制在0.15以内，精铣后内型面跳动也可达到0.35以内，零件状态稳定，加工效率与现有批产加工时间基本相同，并且在精车安装边后圆度小于0.2；零件内型面圆度基本控制在0.35以内，安装边圆度小于0.2，加工质量稳定。

具体实施方式

一种对开机匣加工变形的控制方法，包括如下步骤：

1)零件粗加工后，通过稳定热处理的方法，消除粗加工造成的内部应力；

2)粗铣加工工序，零件水平安装边两侧清根时，两侧均采用顺铣加工；

3)按零件端面划线后进行线切割切开为两半部；

4)精铣结合面工序，使用夹具予以装夹，水平安装边底面不平时在自由状态下垫塞尺，不允许悬空压紧；在压紧水平安装边上端面的同时，零件上端面实施辅助压紧，增加零件装夹刚性，提高加工稳定性，装夹找正要求保证零件结合面垂直度在0.1mm以内；加工后自由状态下结合面垂直度达到0.03以内；

5)精车工序，利用夹具将零件大端朝上装夹，水平安装边根部两侧压紧，零件外壁采用辅助支承，设置0-180°纵向安装边两侧顶紧，防止加工力导致的水平安装边扭曲；进行分余量加工，在车小端基准时，将内型面去除0.5mm的余量，减小内型面余量使精车工序的内型面余量均匀化，而且零件在工序间的二次装夹过程中，完成应力释放，减小零件内应力。

Claims (1)

1.一种对开机匣加工变形的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)零件粗加工后，通过稳定热处理的方法，消除粗加工造成的内部应力；

2)粗铣加工工序，零件水平安装边两侧清根时，两侧均采用顺铣加工；

3)按零件端面划线后进行线切割切开为两半部；

4)精铣结合面工序，使用夹具予以装夹，水平安装边底面不平时在自由状态下垫塞尺，不允许悬空压紧；在压紧水平安装边上端面的同时，零件上端面实施辅助压紧，增加零件装夹刚性，提高加工稳定性，装夹找正要求保证零件结合面垂直度在0.1mm以内；加工后自由状态下结合面垂直度达到0.03以内；

5)精车工序，利用夹具将零件大端朝上装夹，水平安装边根部两侧压紧，零件外壁采用辅助支承，设置0-180°纵向安装边两侧顶紧，防止加工力导致的水平安装边扭曲；进行分余量加工，在车小端基准时，将内型面去除0.5mm的余量，减小内型面余量使精车工序的内型面余量均匀化，而且零件在工序间的二次装夹过程中，完成应力释放，减小零件内应力。