一種航空渦扇發動機后軸頸的加工方法
【專利摘要】本發明公開了一種航空渦扇發動機后軸頸的加工方法，屬于航空發動機用零件的精密加工【技術領域】，該方法包括以下步驟：坯件加工→粗加工→探傷→半精加工→表面腐蝕→熱處理→精加工→五軸加工→外圓研磨→清洗檢測→加工完成。本發明提供的加工方法，通過分工序多工步的加工和檢測，保證在加工過程中能及時發現問題，控制變形和利于發現零件模鍛坯件的缺陷，更能快速的做出解決和處理問題的方案，保證產品的加工效率和質量。且采用模鍛件能保證零件強度和節約材料；此外，采用分工序多工步的加工和檢測，也有利于控制產品缺陷導致的生產成本過高；還便于設計專用量具和夾具，保證零件加工效率和質量。
【專利說明】一種航空渦扇發動機后軸頸的加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及航空發動機用零件的精密加工【技術領域】，具體涉及一種航空渦扇發動機后軸頸的加工方法。
【背景技術】
[0002]在國內某型號的航空渦扇發動機中，如圖1所示的后軸頸是該型號發動機中的一種零件，其是保障該發動機安全穩定運行的重要零件，為了滿足航空領域的高強度、輕量化的設計要求，后軸頸多采用高強度、耐磨損、耐腐蝕的鋁合金、鈦合金或高溫合金的鍛件制造。
[0003]為了保證成品后軸頸具有超高的強度和耐磨損性能，目前所采用的加工材料一般是GH4698高溫合金，其硬度達到HB293?341，由于該類材料的高硬度使得其成為一種較難加工的材料。由圖1可知，后軸頸屬于一種形狀復雜，壁厚較薄的盤軸類零件，其加工過程一般采用切削加工。其切削加工過程存在切削力度大、切削溫度高、塑性大、刀具易磨損等特性。由于這些特性，切削高溫合金的刀具材料應具有高強度、高硬度、良好的耐磨性和韌性、高的導熱性和抗粘接能力等。但目前市面上的車削刀具無法滿足上述所有特性，使得該類零件的加工變得比較困難，若采用傳統的刀具進行加工，由于加工高溫合金切削力大，切削溫度高并集中在刀刃附近，容易產生崩刃和塑性變形現象，導致加工成本的升高；且由于該零件屬于薄壁的盤軸類零件，傳統的加工過程中，其加工變形尤其是車削過程中變形不易控制，會產生較多的次品或廢品，嚴重影響成品質量和生產效率。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于:提供一種航空渦扇發動機后軸頸的加工方法，以解決傳統后軸頸加工過程所存在的崩刃、塑性變形、加工成本高、變形量不易控制、加工精度低以及效率低等問題。
[0005]本發明的目的是通過如下技術方案予以實現的:
[0006]一種航空渦扇發動機后軸頸的加工方法，該方法包括以下步驟:
[0007]A、坯件加工:采用模鍛加工出坯件，劃線檢查坯件各處尺寸，判定坯件是否合格并劃加工參考線；
[0008]B、粗加工:分別夾持坯件左端和右端外側管壁并校正內孔，粗車坯件右端和左端的外圓型面和端面，粗鏜內孔，去除余料；
[0009]C、探傷:采用超聲波探傷儀進行檢測，發現零件缺陷和判定零件質量；
[0010]D、半精加工:采用專用芯軸內孔定位裝夾，分別半精車坯件外圓型面、外圓面上環槽型面、端面以及半精鏜坯件內孔；
[0011]E、表面腐蝕:采用酸堿溶液進行表面腐蝕處理，發現零件加工表面缺陷，判定質量;
[0012]F、熱處理:調質和時效穩定處理，去除加工應力并穩定晶相組織，減小變形量；[0013]G、精加工:用專用外圓面夾具定位夾持零件，精車零件內、外圓型面、環槽型面、內螺紋和端面；
[0014]H、五軸加工:專用夾具裝夾定位，鉆加工零件各處過油孔，銑加工零件各處齒槽；
[0015]1、外圓研磨:將去除毛刺的零件用專用芯軸裝夾定位，磨外圓面并靠磨端面保證圖樣要求，通過研磨保證零件尺寸和粗糙度；
[0016]J、清洗檢測:用清洗劑清洗研磨后的零件，清洗完成后熒光檢查，發現零件缺陷并判定零件質量；
[0017]K、加工完成:清洗檢測合格后再次清洗零件，最后油封入庫。
[0018]所述步驟B分為以下步驟:
[0019]bl:夾持坯件左端外側管壁，粗車坯件右端外圓型面和端面，粗鏜內孔，去除余料；
[0020]b2:夾持坯件右端外側管壁，校正內孔，粗車坯件左端外圓型面和端面，粗鏜內孔，去除余料。
[0021]所述步驟D分為以下步驟:
[0022]dl:專用芯軸內孔定位裝夾，半精車坯件右端外圓型面、外圓面上環槽型面和端面；
[0023]d2:調頭專用芯軸內孔定位裝夾，半精車坯件左端外圓型面和端面；
[0024]d3:專用外圓面夾具定位裝夾,校正端面,半精鍵還件內孔。
[0025]所述步驟G分為以下步驟:
[0026]gl:用專用外圓面夾具定位夾持零件左端外圓，精車右端內、外圓型面、環槽型面、內螺紋和端面；
[0027]g2:用專用外圓面夾具定位夾持零件右端外圓，精車左端內、外圓型面和端面。
[0028]所述步驟B中，每個加工單面留加工余量2_。
[0029]所述步驟D中，每個加工單面留加工余量0.3mm?0.4mm。
[0030]所述步驟gl中，夕卜圓面留加工余量0.1mm?0.15mm。
[0031]本發明的有益效果是:
[0032]與現有技術相比，本發明提供的航空渦扇發動機后軸頸的加工方法，通過分工序多工步的加工和檢測，保證在加工過程中能及時發現問題，控制變形和利于發現零件模鍛坯件的缺陷，更能快速的做出解決和處理問題的方案，保證產品的加工效率和質量。且采用模鍛件能保證零件強度和節約材料；此外，采用分工序多工步的加工和檢測，也有利于控制產品缺陷導致的生產成本過高；還便于設計專用量具和夾具，保證零件加工效率和質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]圖1是后軸頸的結構示意圖；
【具體實施方式】
[0034]以下結合附圖及實施例對本發明的技術方案作進一步說明，但所要求的保護范圍并不局限于所述；
[0035]需加工如圖1所示的后軸頸零件時，其材料為GH4698高溫合金，硬度達到HB293?341，加工過程包括如下實施例:
[0036]實施例1:采用模鍛將GH4698合金加工出坯件，劃線檢查坯件各處尺寸，判定坯件是否合格并劃加工參考線。粗加工:夾持坯件左端外側管壁，粗車坯件右端外圓型面和端面，粗鏜內孔，去除余料；夾持坯件右端外側管壁，校正內孔，粗車坯件左端外圓型面和端面，粗鏜內孔，去除余料，每個加工單面留加工余量2mm。探傷:采用超聲波探傷儀進行檢測，發現零件缺陷和判定零件質量。半精加工:專用芯軸內孔定位裝夾，半精車坯件右端外圓型面、外圓面上環槽型面和端面；調頭專用芯軸內孔定位裝夾，半精車坯件左端外圓型面和端面；專用外圓面夾具定位裝夾，校正端面，半精鏜坯件內孔；每個加工單面留加工余量0.35mm。清洗及表面處理:采用酸堿溶液進行表面腐蝕處理，發現零件加工表面缺陷，判定質量；調質和時效穩定處理，去除加工應力并穩定晶相組織，減小變形量。精加工:用專用外圓面夾具定位夾持零件左端外圓，精車右端內、外圓型面、環槽型面、內螺紋和端面，外圓面留加工余量0.1mm ;用專用外圓面夾具定位夾持零件右端外圓，精車左端內、外圓型面和端面。五軸加工:專用夾具裝夾定位，鉆加工零件各處過油孔，銑加工零件各處齒槽。外圓研磨:將去除毛刺的零件用專用芯軸裝夾定位，磨外圓面并靠磨端面保證圖樣要求，通過研磨保證零件尺寸和粗糙度。清洗檢測:用清洗劑清洗研磨后的零件，清洗完成后熒光檢查，發現零件缺陷并判定零件質量；清洗檢測合格后再次清洗零件，最后油封入庫。
[0037]實施例2:采用模鍛將GH4698合金加工出坯件，劃線檢查坯件各處尺寸，判定坯件是否合格并劃加工參考線。粗加工:夾持坯件左端外側管壁，粗車坯件右端外圓型面和端面，粗鏜內孔，去除余料；夾持坯件右端外側管壁，校正內孔，粗車坯件左端外圓型面和端面，粗鏜內孔，去除余料，每個加工單面留加工余量2mm。探傷:采用超聲波探傷儀進行檢測，發現零件缺陷和判定零件質量。半精加工:專用芯軸內孔定位裝夾，半精車坯件右端外圓型面、外圓面上環槽型面和端面；調頭專用芯軸內孔定位裝夾，半精車坯件左端外圓型面和端面；專用外圓面夾具定位裝夾，校正端面，半精鏜坯件內孔；每個加工單面留加工余量
0.35mm。清洗及表面處理:采用酸堿溶液進行表面腐蝕處理，發現零件加工表面缺陷，判定質量；調質和時效穩定處理，去除加工應力并穩定晶相組織，減小變形量。精加工:用專用外圓面夾具定位夾持零件左端外圓，精車右端內、外圓型面、環槽型面、內螺紋和端面，外圓面留加工余量0.13mm;用專用外圓面夾具定位夾持零件右端外圓，精車左端內、外圓型面和端面。五軸加工:專用夾具裝夾定位，鉆加工零件各處過油孔，銑加工零件各處齒槽。外圓研磨:將去除毛刺的零件用專用芯軸裝夾定位，磨外圓面并靠磨端面保證圖樣要求，通過研磨保證零件尺寸和粗糙度。清洗檢測:用清洗劑清洗研磨后的零件，清洗完成后熒光檢查，發現零件缺陷并判定零件質量；清洗檢測合格后再次清洗零件，最后油封入庫。
[0038]實施例3:采用模鍛將GH4698合金加工出坯件，劃線檢查坯件各處尺寸，判定坯件是否合格并劃加工參考線。粗加工:夾持坯件左端外側管壁，粗車坯件右端外圓型面和端面，粗鏜內孔，去除余料；夾持坯件右端外側管壁，校正內孔，粗車坯件左端外圓型面和端面，粗鏜內孔，去除余料，每個加工單面留加工余量2mm。探傷:采用超聲波探傷儀進行檢測，發現零件缺陷和判定零件質量。半精加工:專用芯軸內孔定位裝夾，半精車坯件右端外圓型面、外圓面上環槽型面和端面；調頭專用芯軸內孔定位裝夾，半精車坯件左端外圓型面和端面；專用外圓面夾具定位裝夾，校正端面，半精鏜坯件內孔；每個加工單面留加工余量
0.5mm。清洗及表面處理:采用酸堿溶液進行表面腐蝕處理，發現零件加工表面缺陷，判定質量；調質和時效穩定處理，去除加工應力并穩定晶相組織，減小變形量。精加工:用專用外圓面夾具定位夾持零件左端外圓，精車右端內、外圓型面、環槽型面、內螺紋和端面，外圓面留加工余量0.15mm;用專用外圓面夾具定位夾持零件右端外圓，精車左端內、外圓型面和端面。五軸加工:專用夾具裝夾定位，鉆加工零件各處過油孔，銑加工零件各處齒槽。外圓研磨:將去除毛刺的零件用專用芯軸裝夾定位，磨外圓面并靠磨端面保證圖樣要求，通過研磨保證零件尺寸和粗糙度。清洗檢測:用清洗劑清洗研磨后的零件，清洗完成后熒光檢查，發現零件缺陷并判定零件質量；清洗檢測合格后再次清洗零件，最后油封入庫。
【權利要求】
1.一種航空渦扇發動機后軸頸的加工方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: A、坯件加工:采用模鍛加工出坯件，劃線檢查坯件各處尺寸，判定坯件是否合格并劃加工參考線； B、粗加工:分別夾持坯件左端和右端外側管壁并校正內孔，粗車坯件右端和左端的外圓型面和端面，粗鏜內孔，去除余料； C、探傷:采用超聲波探傷儀進行檢測，發現零件缺陷和判定零件質量； D、半精加工:采用專用芯軸內孔定位裝夾，分別半精車坯件外圓型面、外圓面上環槽型面、端面以及半精鏜坯件內孔； E、表面腐蝕:采用酸堿溶液進行表面腐蝕處理，發現零件加工表面缺陷，判定質量； F、熱處理:調質和時效穩定處理，去除加工應力并穩定晶相組織，減小變形量； G、精加工:用專用外圓面夾具定位夾持零件，精車零件內、外圓型面、環槽型面、內螺紋和端面； H、五軸加工:專用夾具裝夾定位，鉆加工零件各處過油孔，銑加工零件各處齒槽； 1、外圓研磨:將去除毛刺的零件用專用芯軸裝夾定位，磨外圓面并靠磨端面保證圖樣要求，通過研磨保證零件尺寸和粗糙度； J、清洗檢測:用清洗劑清洗研磨后的零件，清洗完成后熒光檢查，發現零件缺陷并判定零件質量； K、加工完成:清洗檢測合格后再次清洗零件，最后油封入庫。
2.根據權利要求1所述的航空渦扇發動機后軸頸的加工方法，其特征在于:所述步驟B分為以下步驟: bl:夾持坯件左端外側管壁，粗車坯件右端外圓型面和端面，粗鏜內孔，去除余料； b2:夾持坯件右端外側管壁，校正內孔，粗車坯件左端外圓型面和端面，粗鏜內孔，去除余料。
3.根據權利要求1所述的航空渦扇發動機后軸頸的加工方法，其特征在于:所述步驟D分為以下步驟: dl:專用芯軸內孔定位裝夾，半精車坯件右端外圓型面、外圓面上環槽型面和端面； d2:調頭專用芯軸內孔定位裝夾，半精車坯件左端外圓型面和端面； d3:專用外圓面夾具定位裝夾，校正端面，半精鏜坯件內孔。
4.根據權利要求1所述的航空渦扇發動機后軸頸的加工方法，其特征在于:所述步驟G分為以下步驟: gl:用專用外圓面夾具定位夾持零件左端外圓，精車右端內、外圓型面、環槽型面、內螺紋和端面； g2:用專用外圓面夾具定位夾持零件右端外圓，精車左端內、外圓型面和端面。
5.根據權利要求1所述的航空渦扇發動機后軸頸的加工方法，其特征在于:所述步驟B中，每個加工單面留加工余量2mm。
6.根據權利要求1所述的航空渦扇發動機后軸頸的加工方法，其特征在于:所述步驟D中，每個加工單面留加工余量0.3mm?0.4mm。
7.根據權利要求4所述的航空渦扇發動機后軸頸的加工方法，其特征在于:所述步驟gl中，夕卜圓面留加工余量0.1mm?0.15_。
【文檔編號】B23P15/00GK103737266SQ201310749842
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】陳澤紅 申請人:貴州遵義馳宇精密機電制造有限公司