[發明專利]一種航空發動機葉片臺階深孔的車削方法

無效

• 申請號: 201410023792.4
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103752855A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 李文武;武志勇;楊建利;姜紹西;孟憲志
• 申請（專利權）人: 沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司
• 主分類號: B23B5/00
• 分類號: B23B5/00
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱;范象瑞

技術領域

本發明涉及航空發動機技術領域，特別是一種針對航空發動機葉片上的臺階深孔的車削方法。

背景技術

在航空發動機的所有零件中，葉片的加工難度是相當大的，這是由其自身結構復雜和制造精度要求高的特點所決定的。

隨著航空機械加工工業技術的發展，為減輕發動機的重量，節省原材料，目前采用長軸徑深孔結構的零件越來越多，其中在發動機的葉片上加工臺階深孔最為常見。

如圖1所示，航空發動機葉片2的臺階深孔，由前短孔1、內孔2和后短孔4組成。內孔的孔徑大于前短孔孔徑，小于后短孔孔徑，內孔的總深度（長度）一般大于300mm，孔徑不超過20mm，長徑比比較大。對這種臺階深孔，傳統的加工方法是擴孔法，即利用鉆床進行加工。由于擴孔鉆和鉸刀的長度較長，剛性差，切削時會產生振動，給鉆削帶來很大困難。其缺點，一是加工效率低，加工一個深孔平均需75分鐘；二是加工精度差，合格率低，合格率最高只能達到62%，造成大量廢品；三是刀具磨損快，使用壽命低。由此導致葉片的制造成本高。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的缺點提供一種航空發動機葉片臺階深孔的車削方法，以提高航空發動機葉片臺階深孔的加工精度，提高產品合格率及加工效率，降低葉片的制造成本。

為實現上述目的，本發明提供的航空發動機葉片臺階深孔的車削方法，包括以下步驟：

步驟1：先在車床上用卡盤和中心架安裝好工件（發動機葉片），用內孔刀先車出一孔徑小于工件前短孔孔徑的透孔，然后在透孔的前后兩端分別車出工件的前短孔和后短孔，卸下工件；

步驟2：利用前支撐套和后支撐套安裝專用刀具

專用刀具由刀桿和刀頭組成，刀桿前后分為三段，前段刀桿的長度與工件的前短孔和內孔的總長度一致，直徑與步驟1所述透孔的孔徑一致，后段刀桿的長度大于工件內孔深度與后短孔深度之和（保證刀頭切削的行程），直徑大于步驟1所述透孔的孔徑、小于工件內孔的孔徑；中間段刀桿為直徑與前段刀桿直徑相同的半圓形，長度略大于刀頭的寬度，其上通過壓力螺釘安裝有可調節伸出刀桿長度的刀頭；

前支撐套的外徑和工件的前短孔孔徑一致，內孔孔徑與專用刀具前段刀桿的直徑一致，長度不大于前短孔的深度；后支撐套的外徑和工件的后短孔孔徑一致，內孔孔徑與后段刀桿的直徑一致，長度不大于后短孔的深度；

將前支撐套裝入工件的前短孔中；將專用刀具的前段刀桿穿過所述透孔.裝入前支撐套內孔中；利用壓力螺釘調整刀頭，使其伸出前段刀桿的長度等于工件內孔直徑與前段刀桿直徑之差的二分之一；將后支撐套套在后段刀桿的前部，并裝入工件的后短孔中；將工件安裝在車床上；用刀墊調整好刀桿的高度后，將刀桿固定在車床的方刀臺上，使刀桿在前支撐套和后支撐套中滑動自如；

步驟3：開動車床，使工件旋轉，開始走刀車削，直到車削的工件內孔深度達到要求為止；

步驟4：工件內孔車削完，反向移動大拖板，將刀桿連同后支撐套一起從工件中退出；停止車床運轉，將加工好臺階深孔的工件卸下，將前支撐套從工件的前短孔中取出。

加工下一個工件時，除不再需要調整刀頭伸出刀桿的長度外，其它步驟與上述相同。

與現有技術相比較，本發明的優點是：

通過前支撐套和后支撐對刀桿的支撐作用，使刀桿在切削過程中不易振動，加工精度提高，產品質量合格率提高，廢品率降低；加工時間縮短70%以上，加工效率提高；葉片制造成本降低。

附圖說明

圖1為某航空發動機整流葉片上的臺階深孔剖視圖；

圖2為本發明所用專用刀具的示意圖（主視圖）；

圖3為圖2的俯視圖；

圖4為本發明車削圖1臺階深孔的加工工裝示意圖。

圖中：1-前短孔，2-內孔，3-葉片，4-后短孔，5-前段刀桿，6-中間段刀桿，7-壓力螺釘，8-刀頭，9-后段刀桿，10-前支撐套，11-工件，12-后支撐套，13-刀臺螺釘，14-方刀臺。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

本實施例為在某型航空發動機整流葉片上用本發明方法加工臺階深孔。

圖1為某型航空發動機整流葉片3上的臺階深孔的剖視圖，該臺階深孔自前向后分為孔徑為Ф12mm、深20mm的前短孔1，孔徑為Ф16mm、深330mm的內孔2，孔徑為Ф20mm、深50mm的后短孔4。為保證航空發動機整流葉片的質量，該深孔的設計加工精度要求為±Ф0.1mm。