[發(fā)明專利]高精度薄壁高溫合金材料管接口的加工方法

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• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN115709369A
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂仕強(qiáng);葛光榮;王陽
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州永紅航空機(jī)械有限責(zé)任公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23Q3/00;B23Q3/08;B23Q3/06
• 代理公司: 貴州派騰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 52114
• 代理人: 汪勁松

本發(fā)明公開了一種高精度薄壁高溫合金材料管接口的加工方法，包括，步驟一，裝夾管接口組件，采用裝夾板與管接口組件焊接，其中，所述裝夾板包括基座、肋板、立板和壓板，立板的一個(gè)側(cè)端面與安裝板的下端面之間形成一條間隙后沿著安裝板的周向輪廓間隔焊接，壓板壓緊在安裝板的上端面，然后通過基座與機(jī)床工作臺連接；步驟二，銑削和鏜削管接口，銑削對象是管接口的內(nèi)型面、外型面，銑削時(shí)，采用粗銑、半精銑和精銑的組合方式；鏜削對象是管接口的內(nèi)孔，鏜削時(shí)，采用粗鏜、半精鏜和精鏜的組合方式。本發(fā)明有效降低了薄壁件加工過程變形量，達(dá)到機(jī)加尺寸的有效控制，提高了加工合格率，減少了刀具的消耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空航天機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種高精度薄壁高溫合金材料管接口的加工方法。

背景技術(shù)

如圖1所示，為一種航空散熱器系統(tǒng)用高精度薄壁高溫合金材料管接口零組件，該零組件的特點(diǎn)是形狀不規(guī)整，管嘴尺寸大，管嘴接口距焊縫距離近，零組件在結(jié)構(gòu)上屬于薄壁件，焊接后組合件存在應(yīng)力，應(yīng)力釋放后易產(chǎn)生變形，尺寸精度變化大，且薄壁件機(jī)械加工過程易產(chǎn)生加工變形和振刀，導(dǎo)致尺寸、表面質(zhì)量的保證難度增大，最終的結(jié)果是不僅生產(chǎn)合格率極低(合格率不足50％)，同時(shí)切削刀具消耗大。

具體來說，該管接口零組件采用的材料是GH3625，屬于固溶強(qiáng)化鎳基高溫合金，銑削加工此材料零組件的難點(diǎn)在于以下幾個(gè)方面：

1.GH3625塑性好、強(qiáng)度高，高溫時(shí)仍有較高強(qiáng)度。

2.切削時(shí)切削力大，切削硬化嚴(yán)重，設(shè)備切削過程消耗切削功大。

3.GH3625導(dǎo)熱系數(shù)差，因此刀具切削部位(刀具切削刃周圍)的切削溫度高，在高溫作用下切削刀具粘接磨損和擴(kuò)散磨損加劇，容易使得刀刃產(chǎn)生細(xì)微裂紋，而最終引起崩刃。

4.GH3625在刀具切削過程粘結(jié)傾向大，極易產(chǎn)生積削瘤，切削溫度高，粘刀現(xiàn)象嚴(yán)重，刀具切削刃極易磨損。

5.GH3625在加工過程中振刀顯著。

另一方面，從零組件的結(jié)構(gòu)上來看，其加工難點(diǎn)表現(xiàn)在以下方面：

1.零組件結(jié)構(gòu)屬于空心薄壁系列、管接口銑削加工部位距可固定裝夾位置較遠(yuǎn)，工件在定位裝夾中難以實(shí)現(xiàn)剛性支撐。

2.零組件管接口加工要素的尺寸、形狀精度要求高，零件壁薄空心，使得切削振動(dòng)劇烈，加工表面質(zhì)量太差。

3.零組件結(jié)構(gòu)是焊接后的組合件,管接口(精加工部位)距焊縫距離近，存在熱影響變化的作用應(yīng)力，應(yīng)力釋放后易產(chǎn)生變形，尺寸變化大，熱影響帶來切削力不平穩(wěn),加工振刀顯著。

基于上述原因，有必要在加工過程中采用一系列針對性措施。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種高精度薄壁高溫合金材料管接口的加工方法，有效降低薄壁件加工過程變形量，達(dá)到機(jī)加尺寸的有效控制，提高加工合格率，減少刀具的消耗。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

高精度薄壁高溫合金材料管接口的加工方法，所述管接口與安裝板、接口殼體組成管接口組件，管接口、安裝板、接口殼體的材料為GH3625，接口殼體為變截面、空心薄壁結(jié)構(gòu)，接口殼體的兩端分別與安裝板和管接口連接，且接口殼體截面由安裝板一端逐漸縮小直至與管接口焊接，管接口的內(nèi)型面、外型面和內(nèi)孔為待加工位置，加工方法包括，

步驟一，裝夾管接口組件，采用裝夾板與管接口組件焊接，其中，所述裝夾板包括基座、肋板、立板和壓板，立板垂直連接在基座上，肋板同時(shí)與基座、立板相連，肋板的截面從靠近管接口的一端指向遠(yuǎn)離管接口的另一端方向逐漸增大，且立板的一個(gè)側(cè)端面與安裝板的下端面之間形成一條間隙后沿著安裝板的周向輪廓間隔焊接，壓板壓緊在安裝板的上端面，然后通過基座與機(jī)床工作臺連接；