复杂曲面涵道铸件余量平衡方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种余量平衡方法，尤其是一种复杂曲面涵道铸件余量平衡方法，用 W平衡铸件铸造过程中产生的加工余量不均的现象，W保证用于铸件后续机加工质量。
【背景技术】
[0002] 在航空领域，多涵道曲面机厘铸件的划线基准不准确已经成为典型问题，如某航 空发动机中介机厘涵道由四个复杂的曲面和支板构成，该涵道采用砂忍整体铸造而成，由 于在组忍中人为操作的不确定性及铸件收缩过程中造成的涵道型面不规律等原因，铸件机 加余量不均衡现象严重。由于涵道曲面及一些关键特征在铸件交付前无检测，常规的划线 技术不能准确平衡涵道曲面和关键特征的机加余量，按照划线基准进行机加，容易导致小 余量涵道的抛修及小余量关键特征加工到一定工序后出现余量不足，从而产生零件报废情 况。由于有的复杂曲面零件涵道结构复杂，空间狭长，常规的在线检测不但时间长，更主要 的是由于零件本身的结构限制，容易出现干设碰撞等现象，导致不能实现在线检测。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种复杂曲面涵道铸件余量平衡方法，实现对铸件的加工余 量的平衡，进而实现铸件涵道曲面的余量尺寸分配的合理性，减少由于毛巧余量分配不均 造成的铸件报废，提高铸件产品的合格率和机加的合格率。
[0004] 本发明的具体技术方案是，所述的复杂曲面涵道铸件余量平衡方法包括W下步 骤： 1、 按照铸件划线基准预留余量粗加工测量基准； 2、 使用Ξ坐标测量机检测铸件的涵道曲面并进行记录； 3、 根据铸件的技术指标及检测结果计算铸件涵道曲面的实际值与理论值的偏差，即计 算涵道曲面和关键特征的实际值与理论值之差并记录； 4、 选取计算结果中最大的偏差值，若该值位于铸件加工余量的公差范围内，则说明该 铸件的加工余量均衡，可W直接进行后续加工，若该值超过了加工余最的公差范围，则进行 下一步骤； 5、 将铸件的涵道曲面平均分为四个区91、92、93、94，其中偏差值最小的位于91区的中 点，然后顺序为Q2区、Q3区、Q4区； 6、 计算Q1区和Q3区内各测量点与理论点的偏差值的平均值L1和L3 ; 7、 进行余量平衡，调整基准圆屯、位置，平移基准圆屯、偏移量D=化3-L1)/2,方向为Q1 向Q3 ; 8、 按照基准调整的量再精加工测量基准，然后重复上述第2、3步骤，并比对最大的偏 差值，若在余量的公差范围内则直接划线加工，否则，应继续进行重新分区、计算、调整基准 圆屯、位置、加工测量基准、测量和对比，直至最大的偏差值在余量的公差范围内，进行加工。
[0005] 所述的测量过程中，涵道曲面上的测量点按栅格式分布。
[0006] 本发明通过在机加前进行Ξ坐标测量，避免了在线检测时间长或是不能实现的问 题。通过测量结果，判定余量是否存在不均衡，对于余量不均衡的铸件，重新定认基准圆屯、， 实现最终的余量平衡。采用按栅格式测量，有利于检测数据分析及余量平衡调整。本发明 能够有效提高铸件产品的合格率和机加合格率，同时根据再次检测数据评价结果，可快速 确定曲面抛修部位和余量大小，缩短加工周期，提高生产效率。
【附图说明】
[0007] 图1为本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0008] 如图所示，复杂曲面涵道铸件余量平衡方法包括W下步骤： 1、 按照铸件划线基准预留余量粗加工测量基准； 2、 使用Ξ坐标测量机检测铸件的涵道曲面并进行记录； 3、 根据铸件的技术指标及检测结果计算铸件涵道曲面的实际值与理论值的偏差，即计 算涵道曲面和关键特征的实际值与理论值之差并记录； 4、 选取计算结果中最大的偏差值，若该值位于铸件加工余量的公差范围内，则说明该 铸件的加工余量均衡，可W直接进行后续加工，若该值超过了加工余最的公差范围，则进行 下一步骤； 5、 将铸件的涵道曲面平均分为四个区91、92、93、94，其中偏差值最小的位于91区的中 点，然后顺序为Q2区、Q3区、Q4区； 6、 计算Q1区和Q3区内各测量点与理论点的偏差值的平均值L1和L3 ; 7、 进行余量平衡，调整基准圆屯、位置，平移基准圆屯、偏移量D=化3-L1)/2,方向为Q1 向Q3; 8、 按照基准调整的量再精加工测量基准，然后重复上述第2、3步骤，并比对最大的偏 差值，若在余量的公差范围内则直接划线加工，否则，应继续进行重新分区、计算、调整基准 圆屯、位置、加工测量基准、测量和对比，直至最大的偏差值在余量的公差范围内，进行加工。
[0009] 所述的测量过程中，涵道曲面上的测量点按栅格式分布。 实施例
[0010] 某航空发动机上使用的中介机厘，其涵道由四个复杂的曲面和支板构成，该涵道 采用砂忍整体铸造而成，要求铸造完成后，涵道曲面的加工余量为0《：自:^mm，现对该中介 机厘的机加前的余量进行平衡，具体操作步骤如下： 1、 按照铸件划线基准预留余量粗加工测量基准； 2、 使用Ξ坐标测量机检测铸件的涵道曲面并进行记录； 3、 根据铸件的技术指标及检测结果计算铸件涵道曲面的实际值与理论值的偏差，即计 算涵道曲面和关键特征的实际值与理论值之差并记录，具体的数据如下表所示：
4、 选取计算结果中最大的偏差值，即1.72mm该值超过了加工余量的公差范围，即 0. 6~1. 0mm，则进行下一步骤； 5、 将铸件的涵道曲面平均分为四个区91、92、93、94，其中偏差值最小的位于91区的中 点，然后顺序为Q2区、Q3区、Q4区； 6、 计算Q1区和Q3区内各测量点与理论点的偏差值的平均值L1和L3 : L1 = 0.45mm L2 = 1. 37mm 7、 进行余量平衡，调整基准圆屯、位置，平移基准圆屯、偏移量D= (L2-L1)/2 = 0.46mm， 方向为Q1向Q3 ; 8、 按照基准调整的量再精加工测量基准，然后重复上述第2、3步骤后，得到最大的偏 差值为0. 9mm，在公差范围内，余量分布较均匀，直接进行后续加工。
【主权项】
1. 一种复杂曲面涵道铸件余量平衡方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤： 1) 按照铸件划线基准预留余量粗加工测量基准； 2) 使用三坐标测量机检测铸件的涵道曲面并进行记录； 3) 根据铸件的技术指标及检测结果计算铸件涵道曲面的实际值与理论值的偏差，即计 算涵道曲面和关键特征的实际值与理论值之差并记录； 4) 选取计算结果中最大的偏差值，若该值位于铸件加工余量的公差范围内，则说明该 铸件的加工余量均衡，可以直接进行后续加工，若该值超过了加工余最的公差范围，则进行 下一步骤； 5) 将铸件的涵道曲面平均分为四个区Ql、Q2、Q3、Q4,其中偏差值最小的位于Q1区的 中点，然后顺序为Q2区、Q3区、Q4区； 6) 计算Q1区和Q3区内各测量点与理论点的偏差值的平均值L1和L3 ; 7) 进行余量平衡，调整基准圆心位置，平移基准圆心偏移量D= (L3-L1)/2,方向为Q1 向Q3 ; 8) 按照基准调整的量再精加工测量基准，然后重复上述第2、3步骤，并比对最大的偏 差值，若在余量的公差范围内则直接划线加工，否则，应继续进行重新分区、计算、调整基准 圆心位置、加工测量基准、测量和对比，直至最大的偏差值在余量的公差范围内，进行加工。2. 如权利要求1所述的复杂曲面涵道铸件余量平衡方法，其特征在于，所述的测量过 程中，涵道曲面上的测量点按栅格式分布。
【专利摘要】本发明涉及一种复杂曲面涵道铸件余量平衡方法，通过在机加前进行三坐标测量，判定余量是否存在不均衡，对于余量不均衡的铸件，重新定认基准圆心，实现最终的余量平衡。本发明能够有效提高铸件产品的合格率和机加合格率，同时根据再次检测数据评价结果，可快速确定曲面抛修部位和余量大小，缩短加工周期，提高生产效率。
【IPC分类】G01B21/00
【公开号】CN105277155
【申请号】CN201510779828
【发明人】张静宇, 孙绪保, 陈红霞, 宛建军, 师玉英, 王国成, 张彦飞, 吴泽刚, 梁传宇, 田丽波, 赵强, 何佳, 王增强
【申请人】哈尔滨东安发动机（集团）有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月13日