[發明專利]懸臂式鈦合金零件的間斷回轉表面的低溫斷續干式磨削方法

在審

• 申請號: 201510848481.6
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN105415100A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 陳功;劉建;趙小勇;李芳;吳亞軍
• 申請（專利權）人: 四川成發航空科技股份有限公司
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B41/06
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵

技術領域

本發明屬于磨削加工領域，特別涉及一種對懸臂式鈦合金零件的間斷回轉表面進行磨削加工的方法。

背景技術

鈦合金的化學活性大，導熱系數小，彈性模量也小，因而對鈦合金零件進行磨削加工困難，磨削時砂輪粘附嚴重，磨削力大，磨削溫度高，被加工零件易出現表面燒傷，現有技術通常采用的是使用冷卻液進行磨削。

對于懸臂式間斷回轉表面的鈦合金零件，若要進行磨削加工，更為困難，不僅要考慮材料對磨削加工的影響，還要考慮零件結構對磨削加工的影響。例如，航空發動機風扇轉子組件中的鈦合金葉片，當對其葉尖型面進行磨削加工時，各葉片的葉尖形成了一種懸臂式間斷回轉表面，使得磨削為斷續磨削，磨削時的振動加劇；再者，轉子組件中裝有各類電子傳感器，在磨削時不允許使用冷卻液，因而如何實現此類零件的磨削加工是一個難題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種懸臂式鈦合金零件的間斷回轉表面的低溫斷續干式磨削方法。

本發明所述懸臂式鈦合金零件的間斷回轉表面的低溫斷續干式磨削方法，技術方案是：將被磨削懸臂式鈦合金零件安裝在數控臥式車床上，使用電鍍CBN砂輪進行磨削(所述電鍍CBN砂輪是通過電鍍方法將CBN磨粒與基體結合形成的砂輪，所述CBN磨粒為立方氮化硼磨粒)，被磨削懸臂式鈦合金零件的轉速控制在10r/min～12r/min，砂輪的線速度控制在33m/s～37m/s，走刀量控制在0.12mm/r～0.18mm/r，進刀量控制在0.02mm～0.03mm。

上述方法中，當被磨削懸臂式鈦合金零件為航空發動機風扇轉子組件中的鈦合金葉片，所述鈦合金葉片的磨削加工部位是其葉尖型面時，為了減小磨削時葉尖與砂輪受到的沖擊和振動，磨削前優選用彈性橡膠帶纏繞各葉片的葉背和葉盆。

上述方法中，當被磨削懸臂式鈦合金零件為航空發動機風扇轉子組件中的鈦合金葉片，所述鈦合金葉片的磨削加工部位是其葉尖型面時，通過夾具將航空發動機風扇轉子組件安裝在數控臥式車上，所述夾具包括底座、定位軸、螺釘、壓板和螺母，底座中心部位設置有與轉子組件前軸頸組合的階梯孔，定位軸一端設置有定位臺階，另一端設置有外螺紋段，軸體上設置有凹槽(設置凹槽是為了與航空發動機風扇轉子組件組合時避開其內腔安裝的傳感器)，壓板的中心部位設置有與定位軸組合的通孔；組合方式為：航空發動機風扇轉子組件的前軸頸插裝在底座中心部位的階梯孔內，所述階梯孔的階梯環面為定位面，定位軸設置有外螺紋段的一端穿過底座插入航空發動機風扇轉子組件的內腔并從航空發動機風扇轉子組件的后軸頸伸出，定位軸一端設置的定位臺階通過螺釘與底座連接，壓板套裝在定位軸設置有外螺紋段的一端，螺母安裝在定位軸外螺紋段，對壓板限位。

本發明所述方法具有以下有益效果：

1、本發明所述方法為懸臂式鈦合金零件的間斷回轉表面進行磨削加工提供了一種新方法，解決了不允許使用冷卻液的鈦合金零件磨削加工的難題。

2、本發明所述方法采用電鍍CBN砂輪低速磨削，因而在干式磨削的條件下避免了被加工零件表面的燒蝕燒傷，保證了磨削質量。

3、針對航空發動機風扇轉子組件中鈦合金葉片葉尖型面的磨削，本發明所述方法在磨削前用彈性橡膠帶纏繞各葉片的葉背和葉盆，有效減小了磨削時葉尖與砂輪受到的沖擊和振動，不僅有利于提高磨削質量，而且有利于提高砂輪的使用壽命。

4、針對航空發動機風扇轉子組件中鈦合金葉片葉尖型面的磨削，本發明所述方法通過專用夾具將航空發動機風扇轉子組件安裝在臥式車床上，因而操作更加方便，定位更加準確。

5、試驗表明，采用本發明所述方法對航空發動機風扇轉子組件中鈦合金葉片的葉尖型面進行磨削，零件尺寸精度、表面粗糙度、跳動全部達到了設計要求。

附圖說明

圖1是航空發動機風扇轉子組件的示意圖。

圖2是夾具的結構示意圖及航空發動機風扇轉子組件與夾具、測量機構的組合示意圖。

圖3是彈性橡膠帶纏繞各葉片的葉背和葉盆的示意圖。

圖4是彈性橡膠帶纏繞各葉片的葉背和葉盆的照片。

圖中，1—航空發動機風扇轉子組件、1-1—前軸頸、1-2—后軸頸、1-3—一級葉盤、1-3-1—一級葉盤上的葉片、1-4—二級葉盤、1-4-1—二級葉盤上的葉片、1-5—三級葉盤、1-5-1—三級葉盤上的葉片、2—底座、3—定位軸、4—螺釘、5—壓板、6—螺母、7—表架、8—葉背、9—葉盆、10—彈性橡膠帶。

具體實施方式