一種控制鈦鋁合金薄壁機匣加工變形的加工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種控制鈦鋁合金薄壁機匣加工變形的加工方法。本發(fā)明的技術方案如下：所述加工方法包括如下步驟：粗車工序一；熱處理工序一；粗車工序二；熱處理工序二；細車工序；熱處理工序三；精車工序。本發(fā)明提供一種控制鈦鋁合金薄壁機匣加工變形的加工方法，通過制定合理的加工工藝參數(shù)，采用合適的刀具，使鈦鋁合金薄壁機匣加工變形得到了控制，滿足了加工要求。
【專利說明】一種控制鈦鋁合金薄壁機匣加工變形的加工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種零件的加工方法，特別涉及一種控制鈦鋁合金薄壁機匣加工變形的加工方法。
【背景技術】
[0002]航空發(fā)動機的一種鈦鋁合金薄壁機匣，該零件毛料為鍛件，因零件結構特殊，尺寸公差要求嚴，去除余量非常大，加之材料硬度高，所以極難加工，加工過程中零件容易產(chǎn)生變形。該零件的型腔部位進口寬度僅為24mm、型腔深度的最大值達到了 55mm并且為薄壁型面，因槽太深，沒有合適的刀具來加工；零件結構特殊，加工時零件與刀具容易發(fā)生碰撞，刀具行進軌跡不安全；零件材料硬，刀具磨損情況嚴重，無法保證加工精度；精車時零件壁更薄(型腔加工后壁厚為2mm)，對型面進行加工時零件容易產(chǎn)生變形。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明提供一種控制鈦鋁合金薄壁機匣加工變形的加工方法，通過制定合理的加工工藝參數(shù)，采用合適的刀具，使鈦鋁合金薄壁機匣加工變形得到了控制，滿足了加工要求。
[0004]本發(fā)明的技術方案如下:
[0005]一種控制鈦鋁合金薄壁機匣加工變形的加工方法，所述加工方法包括如下步驟:
[0006](I)粗車工序一:將所述鈦鋁合金薄壁機匣鍛件的外壁車加工出一個直槽，得到粗加工半成品；所述直槽的槽深為40mm、槽寬為16mm;車加工所述直槽的工藝參數(shù)為:轉速n=6?8r/min、進給量f=0.1?0.2mm/r、切深ap=4?6mm,使用焊接車刀，所述車刀材料為YD15 ；
[0007](2)熱處理工序一:將所述粗加工半成品進行熱處理，淬火溫度1040?1060°C，保溫時間2h，油淬；時效溫度840?860°C，保溫時間9?Ilh ;
[0008](3)粗車工序二:將所述粗加工半成品的所述直槽車加工為型面槽，所述型面槽的槽深的最深處為55mm、槽寬為20mm，將所述鍛件的其它部位加工成形，得到粗加工產(chǎn)品，所述粗加工產(chǎn)品的尺寸距所述鈦鋁合金薄壁機匣最終尺寸單邊均勻留出2mm加工余量；車加工所述型面槽的工藝參數(shù)為:轉速n=6?8r/min、進給量f=0.1?0.2mm/r、切深ap=4?6mm，使用成型車刀，所述成型車刀材料為YG8 ；
[0009](4)熱處理工序二:將所述粗加工產(chǎn)品進行熱處理，時效溫度840?860°C，保溫時間3?5h ;
[0010](5)細車工序:采用數(shù)控立車加工，將所述粗加工產(chǎn)品均勻去除Imm余量，得到半成品，所述半成品的尺寸距所述鈦鋁合金薄壁機匣最終尺寸單邊均勻留出Imm加工余量；將所述型面槽加工為外型槽，所述外型槽的槽深為55mm、槽寬為22mm ;車加工所述外型槽的工藝參數(shù)為:轉速n=14?16r/min、進給量f=0.08?0.lmm/r、切深ap=0.3?0.4mm,使用專用車刀；所述專用車刀材料為硬質合金，所述專用車刀為成型R2球刀，所述專用車刀長為200?205臟；
[0011](6)熱處理工序三:將所述半成品進行熱處理，時效溫度840?860°C，保溫時間3 ?5h ;
[0012](7)精車工序:采用數(shù)控立車加工，將所述半成品均勻去除Imm余量，將所述外型槽加工為成品槽，所述成品槽的槽深為55mm、槽寬為24mm ;車加工所述成品槽的工藝參數(shù)為:轉速n=14?16r/min、進給量f=0.08?0.lmm/r、切深ap=0.2?0.4mm,使用所述專用車刀；所述精車工序在刀具補償量程序中留0.3mm余量，換上新的所述專用車刀去除最后的余量達到所述鈦鋁合金薄壁機匣的最終尺寸，得到所述鈦鋁合金薄壁機匣的成品。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
[0014]1、粗車工序一和粗車工序二加工時，因鈦鋁合金材料硬度高，采用了低轉速、小進給量的加工參數(shù)。轉速n=6?8r/min、進給量為f=0.1?0.2mm/r時加工效果最好,提高進給量會燒刀，同時零件表面粗糙度不好。
[0015]2、粗車工序二階段即加工出整個零件輪廓，粗車后實物距零件最終尺寸單邊均勻留出2mm加工余量；粗車工序二階段去除大部分加工余量，使后續(xù)加工階段的加工余量較小、余量去除更均勻，加工應力分布均衡，零件變形減小。
[0016]3、熱處理工序一，去除所述粗加工產(chǎn)品的組織應力和加工應力，使后續(xù)加工階段的加工應力減小，零件變形減小。熱處理工序二、熱處理工序三分階段進行時效處理，可以消除各階段的加工應力，減少零件變形。
[0017]4、細車工序、精車工序加工階段提高加工轉速，轉速n=14?16r/min，加工轉速的提聞可提聞加工效率，又能夠保證零件變形在可控范圍。
[0018]5、細車工序、精車工序加工階段所用專用車刀長為200?205mm，為特制刀具，這樣才能滿足加工深度達55mm槽的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為鈦鋁合金薄壁機匣尺寸剖視圖；
[0020]圖2為專用正車刀尺寸圖；
[0021]圖3為專用角度車刀尺寸圖；
[0022]圖4為專用反車刀尺寸圖。
【具體實施方式】
[0023]如圖1所示的鈦鋁合金薄壁機匣，外圓為(p600mm，外壁上的成品槽的槽深為55mm、槽寬為24mm ;毛料鍛件外圓為φ612min。
[0024]一種控制鈦鋁合金薄壁機匣加工變形的加工方法，所述加工方法包括如下步驟:
[0025](I)粗車工序一:將所述鈦鋁合金薄壁機匣鍛件的外壁車加工出一個直槽，得到粗加工半成品；所述直槽的槽深為40mm、槽寬為16mm;車加工所述直槽的工藝參數(shù)為:轉速n=8r/min、進給量f=0.lmm/r、切深ap=6mm,使用焊接車刀，所述車刀材料為YD15 ；
[0026](2)熱處理工序一:將所述粗加工半成品進行熱處理，淬火溫度1060°C，保溫時間2h，油淬；時效溫度850°C，保溫時間IOh ；
[0027](3)粗車工序二:將所述粗加工半成品的所述直槽車加工為型面槽，所述型面槽的槽深的最深處為55mm、槽寬為20mm，將所述鍛件的其它部位加工成形，得到粗加工產(chǎn)品，所述粗加工產(chǎn)品的尺寸距所述鈦鋁合金薄壁機匣最終尺寸單邊均勻留出2mm加工余量(外圓為(p604mm );車加工所述型面槽的工藝參數(shù)為:轉速n=10r/min、進給量f=0.lmm/r、切深ap=5mm,使用成型車刀,所述成型車刀材料為YG8 ；
[0028](4)熱處理工序二:將所述粗加工產(chǎn)品進行熱處理，時效溫度850°C，保溫時間3h ；
[0029](5)細車工序:采用數(shù)控立車加工，將所述粗加工產(chǎn)品均勻去除Imm余量，得到半成品，所述半成品的尺寸距所述鈦鋁合金薄壁機匣最終尺寸單邊均勻留出Imm加工余量(外圓為(p602mm mm);將所述型面槽加工為外型槽，所述外型槽的槽深為55mm、槽寬為22mm ;車加工所述外型槽的工藝參數(shù)為:轉速n=15r/min、進給量f=0.lmm/r、切深ap=0.3mm,使用專用車刀；所述專用車刀材料為硬質合金,所述專用車刀為成型R2球刀,所述專用車刀長為202mm ;所述專用車刀形狀尺寸如圖2_4所示；
[0030](6)熱處理工序三:將所述半成品進行熱處理，時效溫度850°C，保溫時間3h ；
[0031](7)精車工序:采用數(shù)控立車加工，將所述半成品均勻去除Imm余量，將所述外型槽加工為成品槽，所述成品槽的槽深為55mm、槽寬為24mm ;車加工所述成品槽的工藝參數(shù)為:轉速n=15r/min、進給量f=0.lmm/r、切深ap=0.2mm,使用所述專用車刀；所述精車工序在刀具補償量程序中留0.3mm余量，換上新的所述專用車刀去除最后的余量達到所述鈦鋁合金薄壁機匣的最終尺寸，得到所述鈦鋁合金薄壁機匣的成品。
【權利要求】
1.一種控制鈦鋁合金薄壁機匣加工變形的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括如下步驟: (1)粗車工序一:將所述鈦鋁合金薄壁機匣鍛件的外壁車加工出一個直槽，得到粗加工半成品；所述直槽的槽深為40mm、槽寬為16mm ;車加工所述直槽的工藝參數(shù)為:轉速n=6?`8r/min、進給量f=0.1?0.2mm/r、切深ap=4?6mm,使用焊接車刀，所述車刀材料為YD15 ； (2)熱處理工序一:將所述粗加工半成品進行熱處理，淬火溫度1040?1060°C，保溫時間2h，油淬；時效溫度840?860°C，保溫時間9?Ilh ; (3)粗車工序二:將所述粗加工半成品的所述直槽車加工為型面槽，所述型面槽的槽深的最深處為55mm、槽寬為20mm，將所述鍛件的其它部位加工成形，得到粗加工產(chǎn)品，所述粗加工產(chǎn)品的尺寸距所述鈦鋁合金薄壁機匣最終尺寸單邊均勻留出2mm加工余量；車加工所述型面槽的工藝參數(shù)為:轉速n=6?8r/min、進給量f=0.1?0.2mm/r、切深ap=4?6mm,使用成型車刀，所述成型車刀材料為YG8 ； (4)熱處理工序二:將所述粗加工產(chǎn)品進行熱處理，時效溫度840?860°C，保溫時間`3 ?5h ; (5)細車工序:采用數(shù)控立車加工，將所述粗加工產(chǎn)品均勻去除Imm余量，得到半成品，所述半成品的尺寸距所述鈦鋁合金薄壁機匣最終尺寸單邊均勻留出Imm加工余量；將所述型面槽加工為外型槽，所述外型槽的槽深為55mm、槽寬為22mm ;車加工所述外型槽的工藝參數(shù)為:轉速n=14?16r/min、進給量f=0.08?0.lmm/r、切深ap=0.3?0.4mm,使用專用車刀；所述專用車刀材料為硬質合金，所述專用車刀為成型R2球刀，所述專用車刀長為`200 ?205mm ; (6)熱處理工序三:將所述半成品進行熱處理，時效溫度840?860°C，保溫時間3?`5h ； (7)精車工序:采用數(shù)控立車加工，將所述半成品均勻去除Imm余量，將所述外型槽加工為成品槽，所述成品槽的槽深為55mm、槽寬為24mm ;車加工所述成品槽的工藝參數(shù)為:轉速n=14?16r/min、進給量f=0.08?0.lmm/r、切深ap=0.2?0.4mm,使用所述專用車刀；所述精車工序在刀具補償量程序中留0.3mm余量，換上新的所述專用車刀去除最后的余量達到所述鈦鋁合金薄壁機匣的最終尺寸，得到所述鈦鋁合金薄壁機匣的成品。
【文檔編號】B23B1/00GK103551816SQ201310581677
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權日:2013年11月18日
【發(fā)明者】袁仲欣, 馬艷玲, 王興超, 李冬梅, 劉娜 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(集團)有限責任公司