CN109551178B - 一种对开机匣加工变形的控制方法 - Google Patents
一种对开机匣加工变形的控制方法 Download PDFInfo
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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
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。
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