专利名称：一种提高钛合金大型环槽薄壁件刚度的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种提高钛合金大型环槽薄壁件刚度的工艺方法，属于机械加工技术领域。
背景技术：
在各类大中型环槽薄壁件的加工过程中，由于零件工艺性差极易发生切削振动和加工变形，采用常规加工方法，很难保证零件尺寸精度。现有的工艺一般采用石蜡、松香、石膏加固来增强工件刚度，实现大型环槽薄壁件加工的稳定性，其方法是用石蜡作为填充物，灌入零件槽内，石蜡凝固后，石蜡和槽壁之间有0.1-0.2_的缝隙，但是其粘结性不好，零件系统刚度不强；也可以用松香作为填充物灌入零件后，松香和零件之间没缝隙，但不易取出，需要加热到160°C以上才能融化取出；另外用石膏作为填充物加固，灌入零件槽内后10多分钟表面石膏就凝固了，而槽底石膏还没凝固，凝固时间较长，效率低，凝固后由于加工过程中采用了冷却液冷却加工，冷却液把石膏冲散了，不容易清洁，其缺点是:灌注填充后粘结性不好，凝固时间长，填充物不易取出，加工后零件的表面粗糙度不好、尺寸精度不易保证，同时超差品多，容易出现不能按时交付的情况。可见，现有大型环槽薄壁件机械加工过程中的加工过冲中容易出现变形、尺寸精度差等技术问题并亟待解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高钛合金大型环槽薄壁件刚度的工艺方法，能提高工件系统刚度，实现零件的加工稳定性，解决大型环槽薄壁件机械加工过程中的加工变形和尺寸精度超差等技术问题。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种提高钛合金大型环槽薄壁件刚度的工艺方法，它包括以下步骤:(I)、粗加工零件的环槽外型尺寸，加工余量余留I 2mm,精加工槽内尺寸到设计要求，同时用电炉或电磁炉把低熔点合金加热至熔融态；(2)、把熔化的低熔点合金灌注到零件槽内，均匀填充至预定深度，灌注过程5 7分钟；(3)、待低熔点合金充分冷却3 5分钟；(4)、外观检查是否存在灌注缺陷；( 5 )、检测外形尺寸无异常变化可进行后序机加工。所述的低熔点合金的熔点为60-80°C，它按铋38 42.5份、铅26 38.8份、锡
10.2 28份、铺8 9份的重量配比组成。本发明所采用的低熔点合金辅助加固材料在性能上应满足下列五个特点:(I)、膨胀系数要小，即填充到零件槽内的加固材料在常温下的收缩量要小于该零件尺寸公差的1/5 ; (2)、有足够的刚度，以确保零件加工时工艺系统的变形量小于该零件尺寸公差的1/5 ; (3)、熔点要低于钛合金去除应力的退火温度，以便完成加工后将填充材料从零件分离出来；(4)、机械加工时，用冷却液切削条件下，切削部位要得到充分的冷却，零件及工装系统温度可以控制在60°C以下。为了保证加固材料在零件加工过程中不熔化，要求所选择的加固材料的熔点不低于60°C ; (5)、为了让热填充过程、机加工过程和熔化分离过程中的热效应对零件的变形影响最小，加固材料的加热、保温以及加工后材料的回收简单，便于循环利用，加固材料的熔点应越低越好，范围选择70°C 90°C比较理想。本发明极大地提高了工件系统的刚度，很好地解决了大型环槽薄壁件易变形等问题，同时加工的大型环槽薄壁件的尺寸精度、加工质量也易达到设计要求，加工周期也缩短了 6个小时。另外，低熔点合金进行加热、熔融、灌注、分离工艺操作简单，既不需要设计生产复杂的高精度工装夹具，也不需要昂贵的设备投入，大大节约了零件的生产成本，提高生产效率。本发明的有益效果在于:利用低熔点合金辅助加固，提高了工件系统刚度，实现了零件的加工稳定性，解决了大型环槽薄壁件机械加工过程中的加工变形和尺寸精度超差等技术问题，同时有效地提高了零件的加工质量和加工效率，降低了深槽环型类和深腔壳体类薄壁件在机械加工过程中的报废率，具有广泛的应用前景。
具体实施例方式下面结合实施例进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。实施例1一种提高钛合金大型环槽薄壁件刚度的工艺方法，它包括以下步骤:(I)、粗加工零件的环槽外型尺寸,加工余量余留Imm,精加工槽内尺寸到设计要求，同时用电炉或电磁炉把低熔点合金加热至熔融态；(2)、把熔化的低熔点合金灌注到零件槽内，均匀填充至预定深度，灌注过程6分钟；(3)、待低熔点合金充分冷却4分钟；(4)、外观检查是否存在灌注缺陷；(5)、检测外形尺寸无异常变化可进行后序机加工。所述的低熔点合金的熔点为70°C,它由重量份为秘41份、铅30份、锡20份、铺9份的组分组成。实施例2一种提高钛合金大型环槽薄壁件刚度的工艺方法，它包括以下步骤:(I)、粗加工零件的环槽外型尺寸,加工余量余留2mm,精加工槽内尺寸到设计要求，同时用电炉或电磁炉把低熔点合金加热至熔融态；(2)、把熔化的低熔点合金灌注到零件槽内，均匀填充至预定深度，灌注过程7分钟；(3)、待低熔点合金充分冷却5分钟；(4)、外观检查是否存在灌注缺陷；(5)、检测外形尺寸无异常变化可进行后序机加工。
所述的低熔点合金的熔点为60°C，它由重量份为铋38份、铅26份、锡28份、锑8份的组分组成。实施例3一种提高钛合金大型环槽薄壁件刚度的工艺方法，它包括以下步骤:(I)、粗加工零件的环槽外型尺寸,加工余量余留1.5mm,精加工槽内尺寸到设计要求，同时用电炉或电磁炉把低熔点合金加热至熔融态；(2)、把熔化的低熔点合金灌注到零件槽内，均匀填充至预定深度，灌注过程5分钟；(3)、待低熔点合金充分冷却3分钟；(4)、外观检查是否存在灌注缺陷；(5)、检测外形尺寸无异常变化可进行后序机加工。所述的低熔点合金的熔点为80°C，它由重量份为铋42.5份、铅38.8份、锡10.2份、铺8.5份的组分组成。实施例4一种提高钛合金大型环槽薄壁件刚度的工艺方法，它包括以下步骤:(I)、粗加工零件的环槽外型尺寸,加工余量余留Imm,精加工槽内尺寸到设计要求，同时用电炉或电磁炉把低熔点合金加热至熔融态；(2)、把熔化的低熔点合金灌注到零件槽内，均匀填充至预定深度，灌注过程5分钟；(3)、待低熔点合金充分冷却3分钟；(4)、外观检查是否存在灌注缺陷；(5)、检测外形尺寸无异常变化可进行后序机加工。所述的低熔点合金的熔点为65°C，它由重量份为铋39份、铅27.5份、锡25份、锑
8.5份的组分组成。实施例5一种提高钛合金大型环槽薄壁件刚度的工艺方法，它包括以下步骤:(I)、粗加工零件的环槽外型尺寸，加工余量余留2mm,精加工槽内尺寸到设计要求，同时用电炉或电磁炉把低熔点合金加热至熔融态；(2)、把熔化的低熔点合金灌注到零件槽内，均匀填充至预定深度，灌注过程6分钟；(3)、待低熔点合金充分冷却4分钟；(4)、外观检查是否存在灌注缺陷；(5)、检测外形尺寸无异常变化可进行后序机加工。所述的低熔点合金的熔点为75°C，它由重量份为铋42份、铅33.5份、锡15.5份、铺9份的组分组成。
权利要求
1.一种提高钛合金大型环槽薄壁件刚度的工艺方法，其特征在于:它包括以下步骤: (1)、粗加工零件的环槽外型尺寸，加工余量余留I 2mm,精加工槽内尺寸到设计要求，同时用电炉或电磁炉把低熔点合金加热至熔融态； (2)、把熔化的低熔点合金灌注到零件槽内，均匀填充至预定深度，灌注过程5 7分钟； (3)、待低熔点合金充分冷却3 5分钟； (4)、外观检查是否存在灌注缺陷； (5)、检测外形尺寸无异常变化可进行后序机加工。
2.如权利要求1所述的提高钛合金大型环槽薄壁件刚度的工艺方法，其特征在于:所述的低熔点合金的熔点为60 80°C，它按铋38 42.5份、铅26 38.8份、锡10.2 28份、铺8 9份的重量配比组成。
全文摘要
本发明公开了一种提高钛合金大型环槽薄壁件刚度的工艺方法，它包括以下步骤(1)粗加工零件的环槽外型尺寸，精加工槽内尺寸到设计要求，同时把低熔点合金加热至熔融态；(2)均匀填充至预定深度；(3)待低熔点合金充分冷却；(4)外观检查是否存在灌注缺陷；(5)检测外形尺寸无异常变化可进行后序机加工。本发明的有益效果是利用低熔点合金辅助加固，提高了工件系统刚度，实现了零件的加工稳定性，解决了大型环槽薄壁件机械加工过程中的加工变形和尺寸精度超差等技术问题，同时有效地提高了零件的加工质量和加工效率，降低了深槽环型类和深腔壳体类薄壁件在机械加工过程中的报废率，具有广泛的应用前景。
文档编号B23P15/00GK103203592SQ20121055509
公开日2013年7月17日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者严萍, 王俊伟 申请人:贵州黎阳航空动力有限公司