CN103111814A - 一种航空发动机盘轴一体结构零件数控加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种航空发动机盘轴一体结构零件数控加工方法，零件主要加工工序：模锻件→粗加工大端→粗加工小端→真空消除应力热处理→精加工大端型面→精加工小端幸免共4道工序，需要2套专用夹具；采用具有双主轴的车铣复合加工中心代替原有普通车床、数控车床和五坐标加工中心等设备加工零件；精车加工时采用车铣复合加工中心在线测量功能进行零件尺寸测量和刀具刀补自动补偿，由数控机床自动计算刀补偏差值输入机床刀具磨耗值中进行自动补偿，完成零件最终尺寸加工。本发明的优点：加工过程稳定，质量改善，零件一次提交合格率明显提高，单台加工周期缩减100小时以上，生产效率提高了35%，为在车铣复合加工中心上加工同类结构零件奠定了基础。
Description
技术领域
本发明涉及数控加工技术领域，特别涉及了一种航空发动机盘轴一体结构零件数控加工方法。
背景技术
航空发动机盘轴一体结构零件是包含盘类零件和轴颈类零件双重结构特征的复杂结构零件，毛坯为模锻件，材料为难加工钛合金材料，由于该零件上拥有薄壁结构壁厚要求严格的深腔与薄辐板结构发动机盘体，30余个与基准位置和几何精度要求严格的精密孔，因此，加工难度极大。辐板和轴颈与盘体连接部位壁厚公差0.05mm，精密孔直径公差0.015mm，相对基准位置度Φ0.05mm，辐板端面与内孔相对基准垂直度和跳动均为0.01mm，原来采用普通的设备和数控设备组合加工，受零件结构限制占用车、铣等加工设备较多，加工工艺路线长，生产周期长，难以保证批量生产的进度要求，在车与铣加工设备间频繁转换零件尺寸精度和位置精度难以保证。
发明内容
本发明的目的是为了在一次装夹过程中，完成零件轴颈与盘体间的深腔、盘辐板内孔、盘端面与外圆型面和精密孔等多个部位的加工，以解决零件加工周期长、使用工装多、零件合格率低等技术问题，特提供了一种航空发动机盘轴一体结构零件数控加工方法。
本发明提供了一种航空发动机盘轴一体结构零件数控加工方法，其特征在于：所述的航空发动机盘轴一体结构零件数控加工方法如下：
零件辐板和轴颈与盘体连接部位壁厚公差0.05mm，精密孔直径公差0.015mm，相对基准位置度Φ0.05mm，辐板端面与内孔相对基准垂直度和跳动均为0.01mm；零件主要加工工序：模锻件→粗加工大端→粗加工小端→真空消除应力热处理→精加工大端型面→精加工小端幸免共4道工序，需要2套专用夹具；采用具有双主轴的车铣复合加工中心代替原有普通车床、数控车床和五坐标加工中心等设备加工零件；零件粗加工时针对零件深腔结构使用车铣复合中心机床所具有的压力为300bar的高压冷却水的内冷车刀进行加工，加工过程中能够将切屑打断变成碎屑，可以提高加工效率、提高刀具耐用度、降低刀具成本和保证表面质量；
粗加工和精加工均采用车铣复合加工中心机床加工，精加工时一次装夹完成型面车加工，零件端面孔、轴颈端斜孔和孔边倒角的铣加工；零件深腔精车加工时利用车铣复合加工中心B轴摆动车加工功能，边车削车刀边沿B轴旋转中心边转动，利用一把车刀完成型面加工，与传统数控车加工相比由2把车刀减少为一把车刀，减少一个接刀痕迹，提高零件表面质量和加工效率；精车加工时采用车铣复合加工中心在线测量功能进行零件尺寸测量和刀具刀补自动补偿，根据加工余量分为0.3～0.6mm每层，编制程序时首先车加工0.3～0.6mm一层材料，根据程序设定值利用机床在线测量功能测量实际加工值，由数控机床自动计算刀补偏差值输入机床刀具磨耗值中进行自动补偿，按照程序执行下一层的0.3～0.6mm材料加工，完成零件最终尺寸加工。
本发明的优点：
本发明所述的航空发动机盘轴一体结构零件数控加工方法，加工过程稳定，质量改善，零件一次提交合格率明显提高，单台加工周期缩减100小时以上，生产效率提高了35%，专用夹具由减少到3套，为在车铣复合加工中心上加工同类结构零件奠定了基础。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为零件结构示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种航空发动机盘轴一体结构零件数控加工方法，其特征在于：所述的航空发动机盘轴一体结构零件数控加工方法如下：
零件辐板和轴颈与盘体连接部位壁厚公差0.05mm，精密孔直径公差0.015mm，相对基准位置度Φ0.05mm，辐板端面与内孔相对基准垂直度和跳动均为0.01mm；零件主要加工工序：模锻件→粗加工大端→粗加工小端→真空消除应力热处理→精加工大端型面→精加工小端幸免共4道工序，需要2套专用夹具；采用具有双主轴的车铣复合加工中心代替原有普通车床、数控车床和五坐标加工中心等设备加工零件；零件粗加工时针对零件深腔结构使用车铣复合中心机床所具有的压力为300bar的高压冷却水的内冷车刀进行加工，加工过程中能够将切屑打断变成碎屑，可以提高加工效率、提高刀具耐用度、降低刀具成本和保证表面质量；
粗加工和精加工均采用车铣复合加工中心机床加工，精加工时一次装夹完成型面车加工，零件端面孔、轴颈端斜孔和孔边倒角的铣加工；零件深腔精车加工时利用车铣复合加工中心B轴摆动车加工功能，边车削车刀边沿B轴旋转中心边转动，利用一把车刀完成型面加工，与传统数控车加工相比由2把车刀减少为一把车刀，减少一个接刀痕迹，提高零件表面质量和加工效率；精车加工时采用车铣复合加工中心在线测量功能进行零件尺寸测量和刀具刀补自动补偿，根据加工余量分为0.3mm每层，编制程序时首先车加工0.3mm一层材料，根据程序设定值利用机床在线测量功能测量实际加工值，由数控机床自动计算刀补偏差值输入机床刀具磨耗值中进行自动补偿，按照程序执行下一层的0.3mm材料加工，完成零件最终尺寸加工。
实施例2
本实施例提供了一种航空发动机盘轴一体结构零件数控加工方法，其特征在于：所述的航空发动机盘轴一体结构零件数控加工方法如下：
零件辐板和轴颈与盘体连接部位壁厚公差0.05mm，精密孔直径公差0.015mm，相对基准位置度Φ0.05mm，辐板端面与内孔相对基准垂直度和跳动均为0.01mm；零件主要加工工序：模锻件→粗加工大端→粗加工小端→真空消除应力热处理→精加工大端型面→精加工小端幸免共4道工序，需要2套专用夹具；采用具有双主轴的车铣复合加工中心代替原有普通车床、数控车床和五坐标加工中心等设备加工零件；零件粗加工时针对零件深腔结构使用车铣复合中心机床所具有的压力为300bar的高压冷却水的内冷车刀进行加工，加工过程中能够将切屑打断变成碎屑，可以提高加工效率、提高刀具耐用度、降低刀具成本和保证表面质量；
粗加工和精加工均采用车铣复合加工中心机床加工，精加工时一次装夹完成型面车加工，零件端面孔、轴颈端斜孔和孔边倒角的铣加工；零件深腔精车加工时利用车铣复合加工中心B轴摆动车加工功能，边车削车刀边沿B轴旋转中心边转动，利用一把车刀完成型面加工，与传统数控车加工相比由2把车刀减少为一把车刀，减少一个接刀痕迹，提高零件表面质量和加工效率；精车加工时采用车铣复合加工中心在线测量功能进行零件尺寸测量和刀具刀补自动补偿，根据加工余量分为0.4mm每层，编制程序时首先车加工0.4mm一层材料，根据程序设定值利用机床在线测量功能测量实际加工值，由数控机床自动计算刀补偏差值输入机床刀具磨耗值中进行自动补偿，按照程序执行下一层的0.4mm材料加工，完成零件最终尺寸加工。
实施例3
本实施例提供了一种航空发动机盘轴一体结构零件数控加工方法，其特征在于：所述的航空发动机盘轴一体结构零件数控加工方法如下：
零件辐板和轴颈与盘体连接部位壁厚公差0.05mm，精密孔直径公差0.015mm，相对基准位置度Φ0.05mm，辐板端面与内孔相对基准垂直度和跳动均为0.01mm；零件主要加工工序：模锻件→粗加工大端→粗加工小端→真空消除应力热处理→精加工大端型面→精加工小端幸免共4道工序，需要2套专用夹具；采用具有双主轴的车铣复合加工中心代替原有普通车床、数控车床和五坐标加工中心等设备加工零件；零件粗加工时针对零件深腔结构使用车铣复合中心机床所具有的压力为300bar的高压冷却水的内冷车刀进行加工，加工过程中能够将切屑打断变成碎屑，可以提高加工效率、提高刀具耐用度、降低刀具成本和保证表面质量；
粗加工和精加工均采用车铣复合加工中心机床加工，精加工时一次装夹完成型面车加工，零件端面孔、轴颈端斜孔和孔边倒角的铣加工；零件深腔精车加工时利用车铣复合加工中心B轴摆动车加工功能，边车削车刀边沿B轴旋转中心边转动，利用一把车刀完成型面加工，与传统数控车加工相比由2把车刀减少为一把车刀，减少一个接刀痕迹，提高零件表面质量和加工效率；精车加工时采用车铣复合加工中心在线测量功能进行零件尺寸测量和刀具刀补自动补偿，根据加工余量分为0.6mm每层，编制程序时首先车加工0.6mm一层材料，根据程序设定值利用机床在线测量功能测量实际加工值，由数控机床自动计算刀补偏差值输入机床刀具磨耗值中进行自动补偿，按照程序执行下一层的0.6mm材料加工，完成零件最终尺寸加工。
Claims (1)
1.一种航空发动机盘轴一体结构零件数控加工方法，其特征在于：所述的航空发动机盘轴一体结构零件数控加工方法如下：
零件辐板和轴颈与盘体连接部位壁厚公差0.05mm，精密孔直径公差0.015mm，相对基准位置度Φ0.05mm，辐板端面与内孔相对基准垂直度和跳动均为0.01mm；
零件主要加工工序：模锻件→粗加工大端→粗加工小端→真空消除应力热处理→精加工大端型面→精加工小端幸免共4道工序，需要2套专用夹具；采用具有双主轴的车铣复合加工中心代替原有普通车床、数控车床和五坐标加工中心等设备加工零件；零件粗加工时针对零件深腔结构使用车铣复合中心机床所具有的压力为300bar的高压冷却水的内冷车刀进行加工，加工过程中能够将切屑打断变成碎屑，可以提高加工效率、提高刀具耐用度、降低刀具成本和保证表面质量；
粗加工和精加工均采用车铣复合加工中心机床加工，精加工时一次装夹完成型面车加工，零件端面孔、轴颈端斜孔和孔边倒角的铣加工；零件深腔精车加工时利用车铣复合加工中心B轴摆动车加工功能，边车削车刀边沿B轴旋转中心边转动，利用一把车刀完成型面加工，与传统数控车加工相比由2把车刀减少为一把车刀，减少一个接刀痕迹，提高零件表面质量和加工效率；精车加工时采用车铣复合加工中心在线测量功能进行零件尺寸测量和刀具刀补自动补偿，根据加工余量分为0.3～0.6mm每层，编制程序时首先车加工0.3～0.6mm一层材料，根据程序设定值利用机床在线测量功能测量实际加工值，由数控机床自动计算刀补偏差值输入机床刀具磨耗值中进行自动补偿，按照程序执行下一层的0.3～0.6mm材料加工，完成零件最终尺寸加工。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130522 |