[發明專利]一種高壓渦輪轉子軸的機械加工方法

有效

• 申請號: 201310714714.4
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103753130B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 喬振華;王乃翠;吳江;王東;王斌
• 申請（專利權）人: 西安西航集團萊特航空制造技術有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

本發明屬于機械加工技術領域，涉及一種高壓渦輪轉子軸的機械加工方法。本發明精車加工采用橡膠帶纏繞零件的方式，避免薄壁件變形。孔加工試驗切削參數，控制刀具磨損，確定換刀點。噴丸對模擬試片進行強度校核后,保證零件噴丸強度。零件加工后進行靜平衡檢測，疊加投影檢測。一種高壓渦輪轉子軸的機械加工方法包括以下步驟：后端定位，半精車前端—前端定位，半精車后端—后端定位，精車前端—前端定位，精車后端—加工端面孔、扇形槽—噴丸—精車止口—靜平衡—疊加投影檢測。

技術領域

本發明屬于機械加工技術領域，涉及一種高壓渦輪轉子軸的機械加工方法。

背景技術

高壓渦輪轉子軸是飛機發動機的關鍵零件，材料鎳基高溫合金（Inconel718）具有高硬度、高強度、耐腐蝕、耐高溫性。

零件加工特點是零件外端懸出較長，壁厚較薄及圓周壁厚變化量要求嚴格，材料去除量在70%以上，切削效率對生產周期和成本影響較大。車加工6道工序，工序冗長，并且互為加工定位基準的方法，導致內、外圓的形狀誤差反復復制疊加。其次不能很好的控制薄臂件懸出臂與定位面距離較長引起的陣刀導致零件變形，零件設計要求的靜平衡、疊加投影檢測合格率低。

發明內容

本發明為了解決上述背景技術中的不足之處，提供一種高壓渦輪轉子軸的機械加工方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種高壓渦輪轉子軸的機械加工方法，其特征在于：所述的加工方法包括以下步驟：后端定位，半精車前端—前端定位，半精車后端—后端定位，精車前端—前端定位，精車后端—加工端面孔、扇形槽—噴丸—精車止口—靜平衡—疊加投影檢測。

所述的具體步驟為：

所述的后端定位，半精車前端：粗加工前端采用大吃刀量1.2mm-2mm、高切削速度180-208min/m及大進給0.2-0.3mm/r的陶瓷刀去余量；

所述的前端定位，半精車后端：粗加工后端同樣采用大吃刀量1.2mm-2mm、高切削速度180-208min/m及大進給0.2-0.3mm/r的陶瓷刀去余量；

所述的后端定位，精車前端：加工內孔，采用一種∮10mm橡膠皮帶纏繞在外圓上，加工外圓時，采用一種∮30mm橡膠皮帶塞入內孔；

所述的前端定位，精車后端：同樣加工內孔，采用一種∮10mm橡膠皮帶纏繞在外圓上，加工外圓時，采用一種∮30mm橡膠皮帶塞入內孔；

所述的加工端面孔、扇形槽：試驗加工參數，控制刀具磨損小于0.3mm，確定刀具加工換刀點，刀具切削速度及換刀點分別是：鉆頭速度 S=440m/min、進給F=0.08mm/r, 換刀點48孔；擴孔鉆速度S=300m/min,進給F=0.16mm/r，換刀點96孔；鉸刀速度S=300m/min,進給F=0.2mm/r，換刀點240孔；立銑刀速度S=280m/min,進給F=0.09mm/r，換刀點48槽。

所述的噴丸：用S-110鋼球對零件所有區域進行噴丸，加工前試驗加工參數，對模擬試片進行校核強度0.004A-0.008A，合格后再進行零件加工。加工控制參數有壓力2.5bar-3bar,流量5kg/min-6kg /mi,轉臺轉速10r/min，噴槍距零件距離130mm±10mm，噴槍角度45°；

所述的精車止口：約束狀態下表面A平面度小于0.025mm，直徑B、C圓度小于0.025mm；

所述的靜平衡：保持夾具不平衡量不大于1.5 g*cm,零件不平衡量不大于127g*cm；

所述的疊加投影檢測：疊加投影最大值為0.002英寸。

所述的精車止口采用35°菱形硬質合金刀片VCGR160412,切削參數背吃刀量ap=0.1mm, 速度s=25min/m, 進給f=0.12mm/r基準面D定位。