軸承座封嚴環變形(xíng)控製

2015-04-07

劉姝
(沈陽黎明航空(kōng)發動機(集團(tuán))有限(xiàn)責任公司,遼寧沈陽 110043)
  摘 要:本文從(cóng)生產實際(jì)情況出發,以軸承座封嚴環加工工藝(yì)為研究對象,針對其變形大的缺點,從工藝路線、切削參數、加工方法(fǎ)等方麵進行(háng)分析及試驗研究,製定出合(hé)理的工藝路線,並對主要工序的走刀軌跡進行(háng)研究(jiū),減少空行(háng)程及加工參數進行細化等,從(cóng)而減少軸承(chéng)座封嚴環(huán)的變形,滿足裝配要求。
  關鍵詞:軸承座封嚴環;加工工藝;切(qiē)削參數
  隨著航空發動機設計性能的不斷(duàn)提高(gāo),加上難加工材料的使用,在加工中如何控製變形,如何提高加工質量就是此次攻關所要(yào)達到的要求,特別是壁(bì)厚為1.5mm的機匣加工,其變形量的(de)控(kòng)製更是機匣製造(zào)技術提升的關鍵。
  經分析,零件有(yǒu)如下加工難點:原工藝未及時消除由於(yú)車(chē)大餘量而形成(chéng)的切削應力,後(hòu)續加工,邊加工邊變形(xíng),很(hěn)難(nán)控製,尤其第60工序噴塗Ag-Cu塗層後,由(yóu)於溫度升高造成(chéng)內部應力(lì)釋放,零件變形較嚴(yán)重,車(chē)塗層後放置一段時間,零件變形較大,經常從外車間(jiān)取(qǔ)回返修,給車間帶來不必要的麻煩及不良影響。通過(guò)重新調整工藝路(lù)線,在數控(kòng)機(jī)床上加工,不斷的試驗加工參(cān)數,摸(mō)索加工時的加工順序,試驗出來比較合理的加工(gōng)參數,已達到控製其變形,保(bǎo)證尺寸要求的目(mù)的,從而(ér)提高該重要(yào)件的加工質量(liàng)。
  銑加(jiā)工原采用通用的加工方法,現通過此次攻關調換加工設備,摸索一套新方法,盡量減(jiǎn)小加工過程中的零件變形。
  1 研究目標
  通過該課(kè)題的研究,掌握控製軸承座封嚴環變形的加工方法,盡量(liàng)采用數控機床進行加工,調整各工序加工餘量,提高加工效率,實現軸承座封嚴環(huán)薄壁零件的數控設(shè)備加(jiā)工,開發數控機床加工潛能,提高零件加工質量。為類似薄壁機匣製造(zào)技術的提升打(dǎ)下良好的基礎。措施:將精加工工序采用數控設備(bèi)加工;調整加工餘量及工藝路線使之適用於數控加工;優(yōu)化各工序數控程序並選擇合理的加工參數。
  2 工藝
  2.1零件結構特點及毛料選擇(zé)
  從(cóng)零件結構上看,此機匣為精度較高(gāo)的整體薄壁環形機匣;毛料為自由環形鍛件,外徑:Ф330+4-3mm,內徑(jìng):Ф240+3-4mm,高度:94±5mm;毛料的利用率僅占5.27%,由於金屬去除量大,在加工中將產生較大的加工應力,造成(chéng)該件變形嚴重。
  2.2原(yuán)工藝路線
  為滿足零件的設計要求,根(gēn)據毛料的狀態及高溫合金的切削特點,軸承座(zuò)封嚴環的主要工藝路線為:
  5粗車端麵(miàn)及外圓→10粗車另一端→15精車大(dà)端→20鑽(zuàn)孔→25劃線→30銑型孔→35倒角去毛刺→40精車小端→45標印→50洗滌→55中間檢驗→60噴塗層→65車塗層→70洗滌→75Z終檢驗。
  從工藝路線上看,原軸承座封嚴環的工藝路線是按階段進(jìn)行劃分(fèn),分為粗加(jiā)工——精加工,未考慮到毛料為自由鍛件,加工餘量大,在(zài)工藝中無消除機加應力措施,而(ér)且精加工餘量大,零件加工過程中極易變形,不能保證產品質量。
  2.3技術關鍵點、工藝薄(báo)弱點及其解決措(cuò)施
  由於該零件壁厚(hòu)僅有(yǒu)1.5mm,粗車後直接(jiē)進行精加工,加(jiā)工後零件極易變形,因此需(xū)安(ān)排一次穩(wěn)定處理,穩定處理安排的位置是在零件的(de)粗車後和細車前,目的是為更好(hǎo)地消除機械加(jiā)工所產生的應力,數控車時需調整參數,以便減小零件變(biàn)形;銑加工、鑽孔調整切削路(lù)徑,由於同時加(jiā)工槽及孔,很難(nán)保證該技(jì)術要求(qiú),通過控製槽、孔的加工順(shùn)序以保證滿(mǎn)足技術要求。重新調整工(gōng)藝路線及各車工序的餘量分布。
  2.4調整(zhěng)工藝(yì)路(lù)線,新工藝(yì)路線
  5粗車端麵及外圓→10粗車另一端→12細車大端→13穩(wěn)定處理→14修基準→15精車大端→20鑽孔(kǒng)→25劃線→30銑型孔→35倒角去毛刺→40精(jīng)車小端→45標印→50洗滌(dí)→55中間檢驗→60噴塗層→65車塗層→70洗(xǐ)滌→75Z終檢驗。
  新舊工藝路線的不同點:增(zēng)加了穩定處理、修基準及細車工序。
  原工藝:(1)粗車共2道工序,粗車後餘量較(jiào)大且不均勻(yún)。(2)無去(qù)除機加工應力措施。
  新(xīn)工藝:(1)將車加工餘量進行調整,使其(qí)均勻適合數控(kòng)加工。(2)增加穩定處理及細(xì)車工序。
  2.5試驗加工
  穩定處理後的修基準工序是減少機匣變形的關鍵之一。此工序的關鍵是保證(zhèng)機(jī)匣在自由狀態下小(xiǎo)端麵(miàn)的平麵度≤0.05mm,因(yīn)該表麵是後續細車和精車的基準,為保證工序中平麵度的要求,在壓緊零件(jiàn)前用塞尺或銅皮墊底麵——消除定位基準不平對機匣產生的變形,加工過程中在(zài)小端麵還有0.2~0.3mm左右餘時,將壓板輕輕鬆開,再擰緊,把剩餘的(de)0.2~0.3mm餘量去掉,這(zhè)樣可(kě)保證(zhèng)機匣在基準修複後自由狀態下有(yǒu)較好的平麵度。
  3 結果討論與分析
  通過采取措施,軸承(chéng)座封嚴環的加工變形有(yǒu)了較大(dà)的改善,由原來的圓跳0.6,改進為圓跳0.2,達到了(le)預(yù)定的(de)目標,根據本(běn)次試驗加工的結果,我們初步可以得到一個量化的概念(niàn),這為設計部門和我們工藝部門提供了較為可靠的依據。
  結語
  此次攻關項(xiàng)目的開展,不但使零件的加工質量有了明顯(xiǎn)的提高,而且培養了技術人(rén)員在今後編製工(gōng)藝規(guī)程時控製零件變形方法的掌握。通過此次課題(tí)研究,並根據零件剛性的變化(huà),我們基本確立了數控加工的工藝參數,同時也滿足了零件的質量(liàng)要求,也為此類零件的深入研究奠定了堅實的理論基礎。
  參考文獻
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來源:《中國新技術新產品》2013年第16期
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