CN110802379B - 一种直升机尾减速器钛合金内侧压板的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种直升机尾减速器钛合金内侧压板的加工方法，依次包括对内侧压板零件进行粗加工、去应力、半精加工、喷丸组合衬套、精加工。本发明能保证精密螺栓孔位置精度。

Description

一种直升机尾减速器钛合金内侧压板的加工方法

技术领域

本发明涉及钛合金内侧压板零件加工技术领域，尤其涉及直升机尾减速器钛合金内侧压板消除变形的加工方法。

背景技术

钛合金内侧压板为国产第四代直升机尾减速器上零件，该零件与桨毂连接，承受复杂的直升机尾桨气动载荷，结构复杂，是尾减速器关键疲劳结构件，疲劳寿命要求达到6000Fh。

该类钛合金零件精度要求高，结构复杂，壁厚薄，在加工过程中易产生变形，主要表现在零件上12处精密螺栓孔￠0.03位置度难以保证。因此，采用何种工艺方法进行生产制造，防止和消除加工过程中产生的应力变形，保证内侧压板的尺寸与几何公差满足设计图纸要求是亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种保证精密螺栓孔位置精度的直升机尾减速器钛合金内侧压板消除变形的加工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种直升机尾减速器钛合金内侧压板的加工方法，包括以下步骤：

S1、对内侧压板零件进行粗加工，除反基准面和螺栓孔单边预留余量≤1mm，其余加工面单边余量≤0.5mm；

S2、对内侧压板零件进行去除应力；

S3、对内侧压板零件进行半精加工，保证正基准面的平面度不大于0.01mm且反基准面和正基准面的平行度不大于0.01mm；

S4、对内侧压板零件进行强力喷丸和组合衬套；

S5、对内侧压板零件进行精加工，保证螺栓孔位置度不大于￠0.03mm。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述粗加工包括：

S1-1、夹持外圆面，粗加工反基准面和第一内孔内面；

S1-2、翻转内侧压板零件，夹持第一内孔内面处，粗加工第二内孔内面、上锥面基准面、外圆面、外锥面、小端正面、正基准面、型腔正面和外形面，对螺栓孔进行钻孔和粗加工；

S1-3、翻转内侧压板零件，支靠正基准面，压紧反基准面，粗加工第一内孔内面、下锥面基准面、内锥面和型腔反面。

所述半精加工包括：

S3-1、支靠正基准面，压紧型腔反面，对反基准面进行半精加工，留余量0.5mm；

S3-2、翻转内侧压板零件，支靠反基准面，压紧小端正面，精加工正基准面；

S3-3、对反基准面、第一内孔内面、第二内孔内面、上锥面基准面、下锥面基准面、内锥面、型腔反面、螺栓孔进行半精加工。

所述步骤S3-1中，对反基准面进行半精加工时采用分批次对反基准面进行半精加工，第二次半精加工量不大于0.05mm，在第二次半精加工前先松开内侧压板零件释放应力，再压住内侧压板零件进行第二次半精加工，第二次半精加工后，取下内侧压板零件进行着色检查，保证着色面积不小于80％连续不间断。

所述步骤S3-3具体包括以下步骤：

A1、支靠正基准面，压紧反基准面，精加工型腔反面、内锥面、第一内孔内面、第二内孔内面；

A2、压紧型腔反面，松开反基准面，半精加工螺栓孔，留余量0.25mm，精加工反基准面，半精加工上锥面基准面、下锥面基准面，留余量0.25mm，保证螺栓孔位置度在￠0.05以内；

A3、翻转内侧压板零件，对小端正面、上锥面正面、外圆面、外锥面、型腔正面及正基准面进行精加工。

所述步骤A3包括：当上锥面基准面的跳动不大于0.02mm时，精加工外圆面、外锥面、小端正面、上锥面正面、型腔正面及正基准面，保证正基准面的平面度不大于0.02mm且正基准面与反基准面的平行度不大于0.01mm。

所述步骤S5包括：安装内侧压板零件，保证正基准面与安装面之间的间隙不大于0.02mm，找正下锥面基准面跳动不大于0.01mm，精加工上锥面基准面、下锥面基准面、螺栓孔，保证螺栓孔位置度不大于￠0.03mm。

安装内侧压板零件时，在反基准面上打测量表，确保测量表读数变化在0.01mm以内。与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明提供的钛合金内侧压板的加工方法，将零件分为粗、半精、精加工，并将喷丸和衬套组合调整到半精加工后进行，有效控制了钛合金内侧压板零件在加工过程中变形以及消除了钛合金内侧压板零件在喷丸、衬套组合后变形的技术问题，解决了零件整个加工中变形问题，保证了零件12处精密螺栓孔位置精度。

附图说明

图1为本发明实施例1中钛合金内侧压板零件加工方法的流程示意图。

图2为本发明实施例1中钛合金内侧压板零件俯视图。

图3为图2中A-A线的剖视图。

图4为本发明实施例1中内侧压板零件仰视图。

图5为本发明实施例1中内侧压板零件立体结构示意图。

图中各标号表示：1、正基准面；2、上锥面基准面；3、反基准面；4、螺栓孔；5、外圆面；6、第一内孔内面；7、型腔反面；8、外形面；9、小端正面；10、外锥面；11、型腔正面；12、内锥面；13、下锥面基准面；14、第二内孔内面；15、上锥面正面。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。除非特殊说明，本发明采用的仪器或材料为市售。

实施例1：

本实施例的钛合金内侧压板零件(如图2至5所示)包括设置于中部的内孔和分别相对设置内孔两端的两个大端和两个小端，大端和小端的正面均设有正面型腔，小端的反面设有反面型腔，大端和小端之间设有肋板，肋板上设有精密螺栓孔4。

如图1所示，本发明实施例提供的一种直升机尾减速器钛合金内侧压板的加工方法，包括以下步骤：

步骤1，对钛合金内侧压板零件进行粗加工，具体为：

1、通过车铣复合加工中心对钛合金内侧压板零件的反基准面3和第一内孔内面6进行粗加工，用三爪夹持零件正面外圆面5处，先粗车反基准面3再粗车第一内孔内面6；

2、翻转零件，用三爪夹持零件第一内孔内面6处，通过车铣复合加工中心对钛合金内侧压板零件的小端正面9、第二内孔内面14、上锥面基准面2、外圆面5、外锥面10进行粗车，对正基准面1、型腔正面11、外形面8进行粗铣，对12处精密螺栓孔4进行钻孔和粗镗；

3、再翻转零件，用夹具支靠零件正基准面1，对应压紧零件反基准面3，通过车铣复合加工中心对钛合金内侧压板零件的第一内孔内面6、下锥面基准面13、内锥面12进行粗车，对型腔反面7进行粗铣。

粗加工时，反基准面3，精密螺栓孔4单边留余量1mm，其余各加工面留单边余量0.5mm。

步骤2，采用常规工艺对粗加工后的钛合金内侧压板零件进行去应力处理。

步骤3，对去应力后的钛合金内侧压板零件进行半精加工，具体为：

1、先用夹具支靠零件正基准面1，压紧对应的型腔反面7，通过立式加工中心对钛合金内侧压板零件反基准面3进行半精铣，留0.5mm余量，反基准面3半精铣时分两次进刀进行铣削，第二次铣削量不大于0.05mm，第二次铣削前先松压板，释放应力后，再用压板轻压零件进行铣削，铣削完后取下零件在平板上着色检查铣削面，着色面积不小于80％连续不间断；

2、再将零件翻转，将零件反基准面3靠在立式加工中心工作台上，对应压紧小端正面9，精铣正基准面1，铣削进刀方法同反基准面3相同。

铣削完后通过三坐标测量中心检查正基准面1的平面度不大于0.01mm和正基准面1与反基准面3的平行度不大于0.01mm。

3、反基准面3和正基准面1精修好后，再通过车铣复合加工中心对钛合金内侧压板零件反基准面3、第一内孔内面6、第二内孔内面14、内锥面12及型腔反面7进行精加工，对上锥面基准面2、下锥面基准面13和12处精密螺栓孔4进行半精加工、精加工，除精密螺栓孔4和上锥面基准面2、下锥面基准面13外，其他地方都已经加工到最终尺寸，即对精密螺栓孔4和上锥面基准面2、下锥面基准面13是半精加工，其他地方是精加工，具体为：

3.1先用夹具支靠零件正基准面1，对应压紧反基准面3，精铣型腔反面7、精车内锥面12、第一内孔内面6、第二内孔内面14；

3.2再对应压紧型腔反面7，松开反基准面3的压紧，半精镗12处精密螺栓孔4，留余量单边0.25mm，精铣反基准面3，再半精车上锥面基准面2、下锥面基准面13，上锥面基准面2、下锥面基准面13均留余量单边0.25mm，加工完后松开零件，在自由状态下，通过三坐标测量中心检查12处螺栓孔4位置度在￠0.05以内；

3.3再翻转钛合金内侧压板零件，通过车铣复合加工中心对钛合金内侧压板零件小端正面9、上锥面正面15、外圆面5、外锥面10、型腔正面11及大端端面反面1进行精加工，具体为：

加工前先找正上锥面基准面2的跳动不大于0.02mm，再精车外圆面5、外锥面10及小端正面9、上锥面正面15，再精铣型腔正面11及正基准面1，加工完后松开零件，通过三坐标测量精铣正基准面1的平面度不大于0.02mm和正基准面1与反基准面3的平行度不大于0.01mm；

步骤4，采用常规方法对半精加工后的钛合金内侧压板进行整体喷丸、组合衬套；

步骤5，在对钛合金内侧压板零件进行喷丸、组合衬套后，钛合金内侧压板零件上锥面基准面2、下锥面基准面13产生0.02-0.03mm变形量，所以通过车铣复合加工中心进一步对零件进行最后精加工，具体为：

5.1先将零件安装好，用塞尺检查零件正基准面1与夹具安装面间隙不大于0.02mm，再在零件反基准面3上打千分表，固定零件时，确保千分表读数变化在0.01mm以内。

5.2安装好零件后，找正零件下锥面基准面13跳动不大于0.01mm，再精车其上锥面基准面2下锥面基准面13，精镗12处精密螺栓孔4，松开钛合金内侧压板零件，在自由状态下，通过三坐标测量中心检查精密螺栓孔4位置度不大于￠0.03mm。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种直升机尾减速器钛合金内侧压板的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、对内侧压板零件进行粗加工，除反基准面（3）和螺栓孔（4）单边预留余量≤1mm，其余加工面单边余量≤0.5mm；

S2、对内侧压板零件进行去除应力；

S3、对内侧压板零件进行半精加工，保证正基准面（1）的平面度不大于0.01mm且反基准面（3）和正基准面（1）的平行度不大于0.01mm；

S4、对内侧压板零件进行强力喷丸和组合衬套；

S5、对内侧压板零件进行精加工，保证螺栓孔（4）位置度不大于¢0.03mm；

所述半精加工包括：

S3-1、支靠正基准面（1），压紧型腔反面（7），对反基准面（3）进行半精加工，留余量0.5mm；

S3-2、翻转内侧压板零件，支靠反基准面（3），压紧小端正面（9），精加工正基准面（1）；

S3-3、对反基准面（3）、第一内孔内面（6）、第二内孔内面（14）、内锥面（12）、型腔反面（7）进行精加工，对上锥面基准面（2）、下锥面基准面（13）、螺栓孔（4）进行半精加工；

所述步骤S3-3具体包括以下步骤：

A1、支靠正基准面（1），压紧反基准面（3），精加工型腔反面（7）、内锥面（12）、第一内孔内面（6）、第二内孔内面（14）；

A2、压紧型腔反面（7），松开反基准面（3），半精加工螺栓孔（4），留余量0.25mm，精加工反基准面（3），半精加工上锥面基准面（2）、下锥面基准面（13），留余量0.25mm，保证螺栓孔（4）位置度在¢0.05以内；

A3、翻转内侧压板零件，对小端正面（9）、上锥面正面（15）、外圆面（5）、外锥面（10）、型腔正面（11）及正基准面（1）进行精加工。

2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于：所述粗加工包括：

S1-1、夹持外圆面（5），粗加工反基准面（3）和第一内孔内面（6）；

S1-2、翻转内侧压板零件，夹持第一内孔内面（6）处，粗加工第二内孔内面（14）、上锥面基准面（2）、外圆面（5）、外锥面（10）、小端正面（9）、正基准面（1）、型腔正面（11）和外形面（8），对螺栓孔（4）进行钻孔和粗加工；

S1-3、翻转内侧压板零件，支靠正基准面（1），压紧反基准面（3），粗加工第一内孔内面（6）、下锥面基准面（13）、内锥面（12）和型腔反面（7）。

3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于：所述步骤S3-1中，对反基准面（3）进行半精加工时采用分两次对反基准面（3）进行半精加工，第二次半精加工量不大于0.05mm，在第二次半精加工前先松开内侧压板零件释放应力，再压住内侧压板零件进行第二次半精加工，第二次半精加工后，取下内侧压板零件进行着色检查，保证着色面积不小于80%连续不间断。

4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于：所述步骤A3具体包括：当上锥面基准面（2）的跳动不大于0.02mm时，精加工外圆面（5）、外锥面（10）、小端正面（9）、上锥面正面（15）、型腔正面（11）及正基准面（1），保证正基准面（1）的平面度不大于0.02mm且正基准面（1）与反基准面（3）的平行度不大于0.01mm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的加工方法，其特征在于：所述步骤S5包括：安装内侧压板零件，保证正基准面（1）与安装面之间的间隙不大于0.02mm，找正下锥面基准面（13）跳动不大于0.01mm，精加工上锥面基准面（2）、下锥面基准面（13）、螺栓孔（4），保证螺栓孔（4）位置度不大于¢0.03mm。

6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于：安装内侧压板零件时，在反基准面（3）上打测量表，确保测量表读数变化在0.01mm以内。

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