一种大型机匣焊接组件车削加工方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种大型机匣焊接组件车削加工方法，该方法采用立式数控车床加工铸造TC4合金大型涡扇发动机机匣组件，其特征在于：首先采用6mm的切断刀对除支板外的部位进行粗加工；然后采用正前角刀片进行零件上下两端、内腔的连续表面的半精加工、精加工；再采用正前角刀片进行零件上下两端的轻微间断部位表面的半精加工、精加工；最后采用负前角刀片进行支板外圆表面的半精加工与精加工。该方法在保证产品质量的前提下，大幅提高零件加工效率，解决了大型机匣焊接组件的加工瓶颈问题。
【专利说明】—种大型机匣焊接组件车削加工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于航空发动机机匣焊接组件加工领域，特别提供一种大型机匣焊接组件车削加工方法。
【背景技术】
[0002]某型机机匣焊接组件是为大型涡扇发动配套的一个重要零件，该机匣焊接组件作为某大型涡扇发动机配套的机匣，与以往的机匣相比较突出的特点是尺寸大，该零件的最大外径尺寸为(pl730mm，加工这样大的机匣在国内尚属首次，没有成熟的经验可以借鉴。该零件主要具有以下加工难点:
[0003]零件尺寸大、尺寸精度高、加工尺寸间差距较大，(内径(p2.70 mm、外径q>1730 ram)、形状复杂、壁薄、间断加工的部位多、尺寸保证较为困难。
[0004]零件毛料为TC4合金精铸件，由于铸造工艺方面的原因，导致毛料余量大，分布不均匀，在加工过程中需要及时进行调整。
[0005]零件外侧共有12个伸出长度近400mm,加工表面长度约为240mm的支板，由于支板处于极度间断状态，在加工过程中会产生较大冲击，易打刀，切削时间长，加工表面的精度无法保证。
[0006]零件在加工过程中易变形，尺寸控制困难，尺寸波动较大。
[0007]零件精度要求高，保证困难。
[0008]受到以上因素的影响导致零件车削加工周期长，零件尺寸波动较大，距批量生产还有较大差距，该机匣焊接组件的车削加工技术与相关的控制技术急待突破。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种大型机匣焊接组件车削加工方法，该方法采用立式数控车床加工大型涡扇发动机机匣组件，在保证产品质量的前提下，大幅提高零件加工效率，解决了大型机匣焊接组件的加工瓶颈问题。
[0010]本发明具体提供了一种大型机匣焊接组件车削加工方法，其特征在于，采用立式数控车床加工铸造TC4合金大型涡扇发动机机匣组件的具体过程如下:
[0011](I)、采用6mm的切断刀对除支板外的部位进行粗加工:
[0012]刀片:N123K20600-0004H13A；
[0013]刀杆:LF123K323232BM
[0014]RF123K323232BM ；
[0015]加工参数:ap5.0mm, f0.10mm/r, Vc33m/min ；
[0016]采用切断刀去除毛料余量，能够解决毛料余量大、间断易打刀、加工时间长的问题，经过改进后，去除毛料余量的效率得到大幅度的提高，尤其在间断加工处效果尤其显著，在保证零件状态不变的情况下使零件的粗加工时间缩短约50%以上。
[0017](2)、采用正前角刀片进行零件上下两端、内腔的连续表面的半精加工、精加工:[0018]刀片:VBMT160408_PS5；
[0019]VBMT160404LF-KC5010 ；
[0020]VBMT160408LF-KC5010 ；
[0021]刀杆:SVJBL3225P16;
[0022]SVJBR3225P16 ；
[0023]加工参数:
[0024]半精加工:ap0.3-0.5mm, f0.25mm/r, Vc80m/min ；
[0025]精加工:ap0.1-0.15mm，f0.14mm/r, VclOOm/min ；
[0026](3)、采用正前角刀片进行零件上下两端的轻微间断部位表面的半精加工、精加工:
[0027]刀片:VBMT160408-PS5；
[0028]VBMT160404LF-KC5010 ；
[0029]VBMT160408LF-KC5010 ；
[0030]刀杆:SVJBL3225P16；
[0031]SVJBR3225P16 ；
[0032]加工参数:
[0033]半精加工:ap0.2-0.3mm, f0.2mm/r, Vc60m/min ；
[0034]精加工:ap0.1-0.15mm, f0.14mm/r, Vc70m/min ；
[0035](4)、采用负前角刀片进行支板外圆表面的半精加工与精加工:
[0036]刀片:SNMG120408MPKC5010；
[0037]刀杆:PSSNR3225M16；
[0038]加工参数:
[0039]半精加工:ap0.3-0.4mm, f0.32mm/r, Vc43m/min ;刀具可靠切削寿命可达30分钟。
[0040]精加工:ap0.1-0.2mm, f0.18mm/r, Vc65m/min ;刀具可靠切削寿命可达120分钟。
[0041]本发明所述大型机匣焊接组件车削加工方法，其特征在于:采用限力扳手压紧零件，粗车压紧力为35N ? m，精车压紧力为25N ? m。通过限力扳手的应用使零件的压紧力实现量化可控，使零件在压紧过程中各压紧点的压紧力保持均匀一致。
[0042]本发明所述大型机匣焊接组件车削加工方法，其特征在于:在加工过程中将零件装夹表面与压板接触表面用尼龙保护片隔开。
[0043]本发明所述大型机匣焊接组件车削加工方法，其特征在于:使用不含有氯的切削液。
[0044]本发明所述大型机匣焊接组件车削加工方法，其特征在于:在加工过程中采用打表比较测量的方法进行测量，解决部分难测量尺寸的测量问题。
[0045]本发明所述方案已成功应用于两种型号的大型涡扇发动机机匣组件的车削加工，解决了大型机匣焊接组件的车加工技术难题，目前已经进入小批量生产阶段，效果显著，该项技术也可应用于其他类型的大型涡扇发动机机匣组件的车削加工，应用前景广阔。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]图1车削加工的零件剖视图；[0047]图2大型涡扇发动机机匣组件结构示意图。
【具体实施方式】
[0048]实施例1
[0049]采用立式数控车床加工铸造TC4合金大型涡扇发动机机匣组件(如图1、2)的具体过程如下:
[0050](1)、采用6mm的切断刀对除支板外的部位进行粗加工:
[0051]刀片:N123K20600-0004H13A
[0052]刀杆:LF123K323232BM；
[0053]RF123K323232BM;
[0054]加工参数:ap5.0mm, f0.10mm/r, Vc33m/min ；
[0055]该步骤在保证零件状态不变的情况下使零件的粗加工时间缩短50%。
[0056](2)、采用正前角刀片进行零件上下两端、内腔的连续表面的半精加工、精加工:
[0057]刀片:VBMT160408-PS5；
[0058]VBMT160404LF-KC5010 ；
[0059]VBMT160408LF-KC5010 ；
[0060]刀杆:SVJBL3225P16；
[0061]SVJBR3225P16 ；
[0062]加工参数:
[0063]半精加工:ap0.3-0.5mm, f0.25mm/r, Vc80m/min ；
[0064]精加工:ap0.1-0.15mm，f0.14mm/r, VclOOm/min ；
[0065](3)、采用正前角刀片进行零件上下两端的轻微间断部位表面的半精加工、精加工:
[0066]刀片:VBMT160408_PS5；
[0067]VBMT160404LF-KC5010 ；
[0068]VBMT160408LF-KC5010 ；
[0069]刀杆:SVJBL3225P16；
[0070]SVJBR3225P16 ；
[0071]加工参数:
[0072]半精加工:ap0.2-0.3mm, f0.2mm/r, Vc60m/min ；
[0073]精加工:ap0.1-0.15mm, f0.14mm/r, Vc70m/min ；
[0074](4)、采用负前角刀片进行支板外圆表面(极端间断)的半精加工与精加工:
[0075]刀片:SNMG120408MPKC5010；
[0076]刀杆:PSSNR3225M16；
[0077]加工参数:
[0078]半精加工:ap0.3-0.4mm, f0.32mm/r, Vc43m/min ;刀具可靠切削寿命达30分钟。
[0079]精加工:ap0.1-0.2mm, f0.18mm/r, Vc65m/min;刀具可靠切削寿命达 120 分钟。
[0080]为了严格控制零件的装夹变形，采用限力扳手压紧零件，粗车压紧力为35N ? m，精车压紧力为25N ? m。在加工过程中采用尼龙保护片将零件装夹表面与压板接触表面隔开。加工使用不含有氯的切削液，加工完成后的表面不用赤手触摸，防止渗入氯造成钛合金零件的腐蚀。
[0081]采用本方法加工某TC4合金大型涡扇发动机焊接机匣组件前后的加工效率对比数据:
[0082]采用本方法加工前，某TC4合金大型涡扇发动机焊接机匣组件的车加工时间为150h。
[0083]采用本方法加工后，某TC4合金大型涡扇发动机焊接机匣组件的车加工时间为72h。
[0084]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种大型机匣焊接组件车削加工方法，其特征在于，采用立式数控车床加工铸造TC4合金大型涡扇发动机焊接机匣组件的具体过程如下: (1)、采用6mm的切断刀对除支板外的部位进行粗加工: 刀片:N123K20600-0004H13A ； 刀杆:LF123K323232BM RF123K323232BM ；
加工参数:ap5.0mm, f0.10mm/r, Vc33m/min ； (2)、采用正前角刀片进行零件上下两端、内 腔的连续表面的半精加工、精加工: 刀片:VBMT160408-PS5 ；
VBMT160404LF-KC5010 ；
VBMT160408LF-KC5010 ； 刀杆:SVJBL3225P16 ；
SVJBR3225P16 ； 加工参数:
半精加工:ap0.3-0.5mm, f0.25mm/r, Vc80m/min ；
精加工:ap0.1-0.15mm, f0.14mm/r, VclOOm/min ； (3)、采用正前角刀片进行零件上下两端的轻微间断部位表面的半精加工、精加工: 刀片:VBMT160408-PS5 ；
VBMT160404LF-KC5010 ；
VBMT160408LF-KC5010 ； 刀杆:SVJBL3225P16 ；
SVJBR3225P16 ； 加工参数:
半精加工:ap0.2-0.3mm, f0.2mm/r, Vc60m/min ；
精加工:ap0.1-0.15mm, f0.14mm/r, Vc70m/min ； (4)、采用负前角刀片进行支板外圆表面的半精加工与精加工: 刀片:SNMG120408MPKC5010 ； 刀杆:PSSNR3225M16 ； 加工参数:
半精加工:ap0.3-0.4mm, f0.32mm/r, Vc43m/min ；
精加工:ap0.1-0.2mm, f0.18mm/r, Vc65m/min。
2.按照权利要求1所述大型机匣焊接组件车削加工方法，其特征在于:采用限力扳手压紧零件，粗车压紧力为35N ? m，精车压紧力为25N ? m。
3.按照权利要求1所述大型机匣焊接组件车削加工方法，其特征在于:在加工过程中将零件装夹表面与压板接触表面用尼龙保护片隔开。
4.按照权利要求1所述大型机匣焊接组件车削加工方法，其特征在于:使用不含有氯的切削液。
5.按照权利要求1所述大型机匣焊接组件车削加工方法，其特征在于:在加工过程中采用打表比较测量的方法进行测量。
【文档编号】B23B1/00GK103624272SQ201310632613
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】杨海涛, 于求真, 孙长友, 王树锋, 曹冬梅 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司