薄壁機匣加工變形控制

何東敏　孫可婧　常久青　閆　龍　高　闖（沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 110043）

薄壁機匣加工變形控制

何東敏孫可婧常久青閆龍高闖
（沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 110043）

本文研究了薄壁機匣零件在研制過程中所遇到 的變形難題，經過對薄壁機匣車加工、銑加工、磨涂層工序的工藝改進，有效地控制了薄壁機匣的變形，有效提升了零件的制造水平，同時也為今后類似零件的研制提供技術支持。

薄壁；機匣；加工；變形；控制

1 薄壁機匣加工難點分析

薄壁機匣型面較復雜且屬于薄壁易變型零件，零件最薄壁厚為1.5mm，其材料為高溫合金（Inco718），薄壁機匣的結構是軸線重合的圓柱面，兩處環行凹槽，壁薄、剛性差，在加緊力和切削力的作用下零件容易產生變形，其尺寸不易保證。

區域G直徑尺寸：φ314.6±0.015，區域P直徑尺寸：φ305.18±0.015，高精密配合尺寸；噴涂內孔對基準A、B的位置度要求為φ0.127mm，圓度0.127，限制狀態圓度為0.01。如圖1所示。

圖1

2 確定有效的控制變形方案

影響零件的變形因素是多方面的、復雜的，有效地避免零件的變形是加工過程的關鍵。薄壁機匣應在工藝路線的安排，加工余量的選擇，定位基準的選擇等方面采取一系列的工藝措施。

（1）將零件的整個加工分為粗加工、精加工，必須使粗加工的定位基準為精加工提供可靠的、穩定的定位基準。

（2）薄壁機匣的精加工應該盡量采用工序集中原則，使得零件的大部分尺寸，集中在零件的一次裝夾定位中完成，可有效地保證各圓柱的同心度。

（3）為了更可靠地保證零件噴涂表面的尺寸精度，有效的控制變形，將在銑加工完成后精車噴涂底徑，然后再磨噴涂層。

圖2

3 改進車、銑加工的定位基準

夾具定位基準面選擇不當，零件的壓緊方式選擇不合理，裝夾零件時也會造成零件的變形，由于該件的結構所限，必須正確地選擇零件的定位基準，精車定位基準面應相對穩定。

（1）機匣最薄處1.5mm，為了控制零件較大的變形，零件主要加工路線：粗車-半精車-精車-銑加工-車噴涂底徑-磨噴涂層。

（2）車前端工序的改進：

基準：C、D，壓緊F，加工部位如圖2所示，本工序嚴格控制分步加工，半精加工零件整個型面，單邊留余量0.2mm～0.3mm停止加工；松壓板，平放零件24小時后精車，加工前對點找正表面A、B偏差不大于0.02；通過合理選擇加工參數，減少加工的受力，現場反復的試驗加工，采用n=25-40r/min，f= 0.1mm/rmax，可以減小變形。

（3）車后端工序的進：基準：A、D壓緊：E，零件直徑基準D、平面基準A，必須先經上工序完成精車，為精加工后端提供可靠的、穩定的定位基準，才能保證該工序的要求；通過合理選擇加工參數，減少加工的受力，現場反復的試驗加工，采用n=15-30r/min，進給：f=0.1mm/rmax.可以小變形。

（4）銑花邊及鉆孔工序的改進：

銑加工和車加工工序同基準，改善原壓緊造成直徑尺寸變形大的因素。

（5）車噴涂底徑工序的改進要求：

基準：C、D，壓緊F（定位壓緊如圖2所示），嚴格控制裝夾零件壓緊面的壓板，裝夾過程中必須在F面壓表檢查，壓緊各壓板造成的零件變形不允許超過0.02。

（6）磨涂層工序的改進要求：

圖3

基準：C、D，壓緊F（定位壓緊如圖2所示），加工前將零件安裝到夾具上，小心安裝限制環后安裝壓板，安裝過程中不允許敲擊零件，通過移動夾具找正零件表面E，跳動不大于0.01；嚴格控制裝夾零件壓緊面的壓板，裝夾過程中必須在F面壓表檢查，壓緊各壓板造成的零件變形不允許超過0.02。

結語

該論文研究了薄壁機匣的加工變形控制，通過改進車、銑、磨工序的定位、壓緊等工藝措施，有效地減小了加工變形，使得薄壁機匣的加工質量明顯提高，取得了技術創新成果。

[1]師俊東.航空用高溫合金薄壁機匣零件工藝研究[J].大連理工大學，2012.

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