一种减小切削扭矩的中心孔基准修正方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种轴颈类叶片的中心孔基准修正技术，具体的说是一种减小切削扭矩的中心孔基准修正方法。
【背景技术】
[0002]航空发动机零件轴颈类叶片类零件因叶身形面结构复杂，极易因热处理、加工产生应力不均而变形，目前公司普遍采用的叶片加工工艺为粗加工、热处理、半精加工、精加工。在热处理工序后或半精加工后，叶片因残余应力释放产生变形。零件两端中心孔粗加工后有变形，据统计原快反中心外磨加工的叶片两端外圆同轴度50%超差，而叶片厂外圆磨床加工叶片两端外圆基准70%合格率，达不到工艺要求。
[0003]以中心孔为基准的一些轴颈类叶片零件因叶身壁薄外力过大就可能产生变形不能压迫修正中心孔基准。这类零件难以装夹定位，即使能够装夹定位，其定位用夹具也极为复杂。还有因叶片零件的耐高温合金、钛合金材制问题不能采用用铸铁顶尖结合研磨粉或研磨膏来研磨修研中心孔方式。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中现有定位修整中心孔方法不适于不易装夹定位的轴颈类叶片、用研磨粉研磨膏修研中心孔的方法不适于耐高温和钛合金材料的叶片零件等不足，本发明要解决的技术问题是提供一种可以提高轴颈类叶片用中心孔为基准加工工序的合格率的减小切削扭矩的中心孔基准修正方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:
[0006]本发明一种减小切削扭矩的中心孔基准修正方法，包括以下步骤:
[0007]选择轴颈类典型叶片零件加工工艺的中心孔基准修正工序；
[0008]选择加工修正中心孔基准工序设备；
[0009]选择夹具与设备以及夹具与零件定位基准；
[0010]设计减小切削扭矩的中心孔基准修正刀具；
[0011]检测轴颈类叶片加工过程的热处理、半精加工前中心孔基准的同轴度公差实际值，多次测量后计算平均值；
[0012]试加工，用中心孔基准修正刀具加工修正零件中心孔，经过外磨后的零件轴颈同轴度公差值是否符合公差；
[0013]设定加工参数；
[0014]比较零件之前加工的零件中心孔基准通轴度公差实际值差值。
[0015]设计减小切削扭矩的中心孔基准修正刀具为:用硬质合金加工中心孔基准修正刀具，刀刃部分为由四个斜面形成的四棱锥，四个斜面的交点通过中心线，对应棱线的夹角为60度。
[0016]修正中心孔基准工序设备为立式钻床，刀具安装于立式钻床的钻头上，钻床工作台上设有定位顶尖，叶片两端的中心位置夹紧于定位顶尖与钻头刀具之间。
[0017]修正中心孔基准工序设备为卧式车床，刀具安装于车床卡盘上，车床尾架上设有定位顶尖，叶片两端的中心位置夹紧于定位顶尖与钻头刀具之间。
[0018]本发明具有以下有益效果及优点:
[0019]1.应用本发明方法可以提高轴颈类叶片用中心孔为基准加工工序的合格率，减少因叶片加工中因中心孔同轴度不合格产生的型面变形造成的废品，提高加工效率200%以上，合格率90%以上。
【附图说明】
[0020]图1A为本发明中修正中心孔基准用整体硬质合金专刀具主视图；
[0021]图1B为图1A的右视图；
[0022]图1C为图1B的A向视图；
[0023]图2A为本发明中修正中心孔基准用镶嵌式硬质合金专用刀具主视图；
[0024]图2B为图2A的右视图；
[0025]图2C为图2B的A向视图；
[0026]图3为本发明中硬质合金修正中心孔刀具在立钻上修正叶片中心孔示意图；
[0027]图4为本发明中硬质合金修正中心孔刀具在车床上修正叶片中心孔示意图；
[0028]其中，1为钻卡子，2为中心孔修正刀具，3为叶片，4为定位顶尖，5为钻床工作台，6为车床卡盘，7为车床尾架。
【具体实施方式】
[0029]下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
[0030]本发明一种减小切削扭矩的中心孔基准修正方法包括以下步骤:
[0031]1)选择轴颈类典型叶片零件加工工艺的中心孔基准修正工序。
[0032]2)选择加工修正中心孔基准工序设备。
[0033]3)选择夹具与设备以及夹具与零件定位基准。
[0034]4)设计减小切削扭矩的中心孔基准修正专用刀具。
[0035]5)检测轴颈类叶片加工过程的热处理、半精加工前中心孔基准的同轴度公差实际值，多次测量后计算平均值。
[0036]6)试加工，用专用的中心孔基准修正刀具加工修正零件中心孔，经过外磨后的零件轴颈同轴度公差值是否符合公差。
[0037]7)设定加工参数。
[0038]8)比较零件采用新技术和之前加工的零件中心孔基准通轴度公差实际值差值。
[0039]本发明方法适用于普通立式钻床和普通车床上加工，由于切削扭矩极小，可以直接用手稳定的控制零件在夹具上，装卸零件稳定快捷。
[0040]如图1A?1C所示，为修正中心孔基准用整体硬质合金专用刀具图，用硬质合金加工中心孔基准修正刀具，刀刃部分为由四个斜面形成的四棱锥，四个斜面的交点通过中心线，对应棱线的夹角为60度，60度应保持锋利，12° ' 21'斜面不允许用线切割加工。
[0041]上述刀具用适用于小于中心孔规格B4/12.5的轴颈类的以中心孔为基准的零件，中心孔规格大于B4/12.5的，则选择刀柄材料为HRC35-40的45碳素钢，镶嵌硬质合金刀头的专用刀具，可以降低成本。
[0042]如图3所示，修正设备为立式钻床时，刀具安装于立式钻床的钻头上，钻床工作台上设有定位顶尖，叶片两端的中心位置夹紧于定位顶尖与钻头刀具之间。
[0043]注意:用夹具初步定位后，须将夹具固定于工作台上，确保定位夹具的顶尖中心线与主轴回转中心一致之后，安装刀具对零件中心孔基准的修正加工，在车床上加工时无此程序。
[0044]如图2A?2C所示，为修正中心孔基准用镶嵌式硬质合金专用刀具图，适用于在车床上修正叶片中心孔。如图4所示，刀具安装于车床卡盘上，车床尾架上设有定位顶尖，叶片两端的中心位置夹紧于定位顶尖与钻头刀具之间。
[0045]与其说加工切削，确切地说是刮研，去除微量余量修正中心孔，减小切削扭矩，控制零件的变形在要求的范围内。用硬质合金制作的中心孔修正刀具适用于钛合金和高温合金材料的轴颈类叶片的中心孔基准的修正。本发明应用简便，可以在立式钻床或普通车床上对轴颈类零件的中心孔基准进行加工，只要零件不产生较大的变形，都能够将零件的中心孔基准修正合格，确保以中心孔为基准加工外圆同轴度的合格。
[0046]在零件的设计基准中心线基准，设计在机床上加工修正中心孔工序的叶片定位夹具。设计的定位夹具的基准中心线通过机床的主轴回转中心，用定位夹具对零件进行初步定位(立式钻床在初步定位后，须将夹具固定于工作台上，之后安装刀具对零件中心孔基准的修正加工)，注意:轴向进给力少许即可，保证零件不变型；须反复对零件两端中心孔进行修正，次数愈多，中心孔同轴度精度愈高。
[0047]本发明在加工过程中由于能够减小切削扭矩，有效地控制了零件的变形，修正后的中心孔基准可以保证两端中心孔的同轴度在公差范围内，提高了以中心孔为基准加工外圆同轴度的合格率。
【主权项】
1.一种减小切削扭矩的中心孔基准修正方法，其特征在于包括以下步骤: 选择轴颈类典型叶片零件加工工艺的中心孔基准修正工序； 选择加工修正中心孔基准工序设备； 选择夹具与设备以及夹具与零件定位基准； 设计减小切削扭矩的中心孔基准修正刀具； 检测轴颈类叶片加工过程的热处理、半精加工前中心孔基准的同轴度公差实际值，多次测量后计算平均值； 试加工，用中心孔基准修正刀具加工修正零件中心孔，经过外磨后的零件轴颈同轴度公差值是否符合公差； 设定加工参数； 比较零件之前加工的零件中心孔基准通轴度公差实际值差值。2.按权利要求1所述的减小切削扭矩的中心孔基准修正方法，其特征在于设计减小切削扭矩的中心孔基准修正刀具为:用硬质合金加工中心孔基准修正刀具，刀刃部分为由四个斜面形成的四棱锥，四个斜面的交点通过中心线，对应棱线的夹角为60度。3.按权利要求1所述的减小切削扭矩的中心孔基准修正方法，其特征在于修正中心孔基准工序设备为立式钻床，刀具安装于立式钻床的钻头上，钻床工作台上设有定位顶尖，叶片两端的中心位置夹紧于定位顶尖与钻头刀具之间。4.按权利要求1所述的减小切削扭矩的中心孔基准修正方法，其特征在于修正中心孔基准工序设备为卧式车床，刀具安装于车床卡盘上，车床尾架上设有定位顶尖，叶片两端的中心位置夹紧于定位顶尖与钻头刀具之间。
【专利摘要】本发明涉及一种减小切削扭矩的中心孔基准修正方法，包括以下步骤：选择轴颈类典型叶片零件加工工艺的中心孔基准修正工序；选择加工修正中心孔基准工序设备；选择夹具与设备以及夹具与零件定位基准；设计减小切削扭矩的中心孔基准修正刀具；检测轴颈类叶片加工过程的热处理、半精加工前中心孔基准的同轴度公差实际值，计算平均值；用中心孔基准修正刀具加工修正零件中心孔，经过外磨后的零件轴颈同轴度公差值是否符合公差；设定加工参数；比较零件中心孔基准通轴度公差实际值差值。本发明方法提高了轴颈类叶片用中心孔为基准加工工序的合格率，减少因中心孔同轴度不合格产生的型面变形造成的废品，提高加工效率200％以上，合格率90％以上。
【IPC分类】B23B35/00
【公开号】CN105345057
【申请号】CN201510816613
【发明人】孟书威, 王辛牧, 郑振华, 田一峰, 范吉平
【申请人】沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月22日