[發明專利]高精度高溫合金薄壁雙翼安裝邊盤件控制變形的加工方法

在審

• 申請號: 201811441055.0
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109746685A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 鄭琪然;姚海波;宋奪;王偉;閆冬霞
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽黎明航空發動機有限責任公司
• 主分類號: B23P23/04
• 分類號: B23P23/04;B23Q3/06
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

本發明提供了高精度高溫合金薄壁雙翼安裝邊盤件控制變形的加工方法，工藝路線是粗車→細車→精車→標印，清洗→中間檢驗→消除應力熱處理→熒光檢查→磨加工→輪緣端面車加工→噴丸→噴丸后磨加工修復端面；拉榫槽采用加強剛性防變形的專用夾具，解決工件加工時引起的變形問題。盤件拉榫槽采用在拉削榫槽面支撐，上部壓緊的方式。具體試驗工件的主要加工步驟如下：半精車，采用軸向定位、壓緊方式，采用專用工裝進行加工，減小裝夾變形；花邊數控程序優化加工。本發明的優點：合格率由40％提高80％以上，盤件變形得到了一定的控制，突破了高溫合金雙翼安裝邊薄壁盤件變形的技術瓶頸，提升了制造技術水平，具有深遠的意義。

技術領域

本發明涉及高溫合金機械加工領域，特別涉及了高精度高溫合金薄壁雙翼安裝邊盤件控制變形的加工方法。

背景技術

在機械加工技術中，特別是在高精度高溫合金雙翼安裝邊薄壁盤件工件的加工制造中，變形問題一直是一大技術難點，嚴重影響工件的合格率。此類高精度工件在以前從未加工過，是首次接觸，沒有類似可借鑒的加工工藝。高溫合金盤件工件是關鍵件，壁薄，最小壁厚為2.3mm，具有榫槽結構，尺寸精度要求高，技術條件要求嚴，工件加工時易變形。設計要求安裝邊端面全跳動、榫槽端面跳動自由狀態下為0.05mm等，按原工藝加工后，工件易產生變形。工件材料為高溫合金，屬難加工材料，按照以往的加工方式加工，盤件工件總存在很大的變形，超差率高達60％，合格率為40％，已經嚴重影響到工件的合格交付，控制盤件工件變形已經成為一個亟待解決的技術瓶頸，急需研發一種高精度高溫合金雙翼安裝邊薄壁盤件變形的控制方法。

發明內容

在控制高精度高溫合金雙翼安裝邊薄壁盤件變形是一大技術難點，帶雙翼安裝邊薄壁盤件變形很難控制，以前從未有過類似加工經驗，本發明目的是提供一種能減少高溫合金雙翼安裝邊薄壁盤件變形的工藝方法，突破高溫合金薄壁盤件變形的技術瓶頸，保證盤件工件加工的順利進行，為以后類似工件的加工提供了可借鑒的經驗。

本發明提供了高精度高溫合金薄壁雙翼安裝邊盤件控制變形的加工方法，其特征在于：具體為，

一、工藝路線對工件變形的控制

確定工藝方案：因為工件屬于薄壁件，在開始制定工藝路線時就必須考慮控制變形。

工藝路線是粗車→細車→精車→標印，清洗→中間檢驗→消除應力熱處理→熒光檢查→磨加工→輪緣端面車加工→噴丸→噴丸后磨加工修復端面，粗車去除余量大，加工應力大，對工件后續加工影響較大；精車工序按傳統的工序安排，不能有效的修正變形；修復工序只安排噴丸后修復，有可能會應變形量大、可修復余量小，造成超差。

統計盤件加工噴丸和熱處理工序后型面超差情況變化，對于工件可修復的安裝邊尺寸，允許修磨量不大于0.1，為避免在噴丸和熱處理工序加劇原有趨勢下的變形，增加了噴丸前磨加工修復工序，見圖2。

因噴丸后除設計圖規定部位允許修復外，其余部位不允許修復，因此在噴丸前需對易超差尺寸進行修復。工件榫槽兩側跳動有 0.05的跳動技術條件要求，并且在噴丸后對工件允許修磨部分進行修磨時，需要將兩側榫槽端面作為裝夾基準，為保證工件后續修磨精度，減少跳動對工件關重軸向尺寸的影響，在噴丸前增加車加工修復工序，見圖3。

二、確定防變形夾具結構：

研究確定工件裝夾方式，改進夾具裝夾方案，拉榫槽采用加強剛性防變形的專用夾具，解決工件加工時引起的變形問題。

由于盤件在完成精加工后最大外徑比較大，最小壁厚為2.3mm，剛性差，拉槽原夾具剛性差拉削加工時引起工件變形，導致工件超差。同時盤件的榫槽數量多，雙翼結構拉槽后工件變形較大，極易造成工件變形，并且設計圖對工件榫槽端面有0.05的跳動要求，在拉削后難以保證。為了減少工件變形，對工件的夾具進行了改進。為增強拉槽夾具的剛性，在拉槽加工時采用加強蓋，壓蓋壓緊方式進行裝夾。