XX發動機渦輪盤加工工藝改進研究

摘要:XX發動機渦輪盤是發動機的關鍵件，本文重點分析了零件生產工藝中的難點，就加工瓶頸進行了改進與攻關。

關鍵詞:質量、工藝研究、圓弧端齒磨削、榫槽拉削

1.零件加工工藝難點的分析

XX44014A(渦輪盤)是XX發動機的關鍵件，材料FGH95，毛坯為鍛件，零件上有圓弧端齒、榫槽、內外螺紋、鍵槽等結構。加工周期長，生產難度大。其中圓弧端齒經砂輪在端齒磨床上磨削而成，加工時需調整參數加工端齒磨試料，工作量規檢查端齒著色合格和齒高及跳動合格才加工正式零件;榫槽由11把拉刀在拉床上拉削而成，拉刀制造不合格和修磨后拉刀尺寸的變化等原因將嚴重影響零件榫槽各尺寸，需拉試料后進行投影檢查，拉工試料材料45#鋼和正式零件材料FGH95的差異又無法真實反映拉刀的拉削情況;內外螺紋則在螺紋床上磨削而成，對圓弧端齒跳動0.01難達到，需不停修磨砂輪。

軸頸部位尺寸和精度要求高，尺寸￠50(+0.012，+0.005)(Z102)， ￠50.5(+0.060，+0.041)(Z101)， ￠95.073(0，-0.005)(Z106)， ￠100.073(0，-0.005)(Z105)，均為重要特性，各外圓部位對圓弧端齒的跳動要求為0.005和各外圓自身的圓柱度要求為0.005，加工難度大，尺寸和技術要求超差則需鍍鉻修復。另各加工工序無專用夾具、刀具和量規，拼裝夾具無法滿足加工要求，刀具不適合則需修磨待用和打刀影響零件質量，無專用量規則首件加工時零件計量等待時間長，隨著XX發動機設計定型，上述問題已嚴重影響相關科研進度，難以滿足批量生產要求。

2.制造工藝研究及改進措施

針對以上原因，經過試加工，制定了以下工藝改進措施:

因零件設計基準為圓弧端齒，軸頸部位對端齒的跳動為0.015。加工軸頸時以兩頂尖為基準，圓弧端齒還未加工。由于存在基準轉化和加工端齒時夾具與軸頸有同軸公差，跳動0.015難以達到。經過試加工，將軸頸部位留余量在圓弧端齒加工完成后增加一道磨工工序補充加工到尺寸，保證在以圓弧端齒(設計基準)為基準加工軸頸并達到其技術條件，同時申請專用磨工夾具以端齒定位進行加工;

通過圓弧端齒磨試制加工，端齒磨工序在數控端齒磨GLEASON888上進行，摸索磨削參數，固定加工程序和最佳加工參數;

通過數控拉削試制加工，摸索拉削參數，拉工工序在數控拉床LAPOINT上加工，固定零件加工程序和最佳加工參數;

各加工工序，因無專用工裝，生產準備周期長而無法滿足批量生產要求，申請和制造各加工工序的專用夾具、量規和刀具。

3.具體敘述改進要點

(1)軸頸部位留余量在圓弧端齒磨后加工

(2)圓弧端齒加工好后補充加工軸頸部位到尺寸，并申請專用磨工夾具保護端齒

4.工藝研究改進成效

在整個研究過程中通過對后續工藝規程的不斷完善，包括工裝的補充、改進改制工裝，自制部分工裝，工藝路線調整，工藝參數摸索改進等，零件表面質量和跳動能很好保證，加工效率和合格率得到大幅度提高:每個零件節約加工時間50小時，節約加工費用1萬元，合格率由最初的33%提高到98%。

參考文獻

[1]梁炳文 主編:《機械加工工藝與竅門精選》機械工藝出版社，2004年版