[发明专利]防止高精度大型钛合金薄壁铸件安装边变形的加工方法

说明书

技术领域

本发明属于钛合金机械加工技术领域，具体涉及一种防止高精度大型钛合金薄壁铸件安装边变形的加工方法。

背景技术

在机械加工技术中，特别是在高精度大型钛合金薄壁铸件的加工制造中，安装边变形问题一直是一大技术难点，严重影响工件的合格率。此类技术在以前从未有过，是首次接触，没有类似可借鉴的加工工艺。钛合金安装座是重要件，结构复杂，尺寸精度较高，技术条件要求多且极为严格，安装边壁厚不到3mm，辐板型面为3.5mm，零件材料为钛合金，属难加工材料，按照以往的加工方式加工，安装座安装边总存在很大的变形0.6～2，甚至已经严重影响到零件的合格交付，控制安装座安装边变形已经成为一个亟待解决的技术瓶颈，急需研发一种高精度大型钛合金薄壁铸件安装边变形的控制方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种防止高精度大型钛合金薄壁铸件安装边变形的加工方法，以达到防止钛合金薄壁铸件安装边变形，提高产品合格率，保证安装座生产的顺利进行的目的。

一种防止高精度大型钛合金薄壁铸件安装边变形的加工方法，包括以下步骤：

步骤1、采用车床对安装座毛料铸件进行粗车加工；

步骤2、采用数控机床对粗车加工后的铸件进行半精车加工，加工位置为铸件前端小端面、前端内孔、外圆、后端小端面、后端内孔和安装边；

步骤3、在前端小端面圆周上钻若干孔；

步骤4、在铸件的后端内孔内铣若干个半圆槽；

步骤5、采用真空炉对铸件进行热处理，实现去除应力；

步骤6、对后端小端面和后端内孔进行精车基准；

步骤7、将铸件安装于防震颤夹具上，采用长导杆对前端内孔内壁的光滑区、前端小端面、后端内孔和后端小端面同时进行精车。

步骤7所述的防震颤夹具，该夹具包括底座、导块、支板、压板、定位环、螺杆、压盖、位于底座的支撑杆和位于压盖的支撑杆，其中，在底座的边缘均匀设置有若干个导块，支板通过导块固定于底座，用于固定铸件安装边的压板通过螺栓连接支板上；底座上还设置有用于固定铸件后端小端面的定位环；螺杆通过底座圆心，一端固定于底座，另一端通过螺母固定于压盖；所述的压盖边缘上均匀设置有若干个用于固定铸件的支撑杆，底座上也设置有支撑杆，所述的位于底座的支撑杆和位于压盖的支撑杆之间固定铸件。

本发明优点：

本发明一种防止高精度大型钛合金薄壁铸件安装边变形的加工方法，解决了大型钛合金薄壁铸件安装边变形的技术难题；钛合金安装座是一个复杂结构的大型薄壁零件，最大直径φ560，不仅尺寸精度、形位公差要求极高，而且在内孔边缘圆周上有若干个分布的小孔，最薄处壁厚仅为3mm，深腔螺纹的加工难度非常大；调整工艺路线，将钻孔、铣弧形槽工序提前并增加稳定处理，以减少机加应力；考虑到半精车去除余量大，因机加应力造成的大端面变形很大，将半精车工序从普车转为数控加工，并采用全过程无人干预数控程序，均匀去除余量，避免人为上刀补不均匀造成的机加应力大的问题；将精车大端面从普车转为数控加工，控制进刀量，充分浇注冷却液，减少切削热，解决加工时零件的变形问题；同时将精车内孔和小端面从普车转为数控加工，研究外购刀具方案，采用外购加长刀杆，将两内孔和小端面同时加工，保证了两内孔的同轴度和小端面的跳动；还研究改变零件装夹方式，即改进夹具装夹方案，解决加工时零件振颤引起的变形问题，突破了大型钛合金薄壁铸件安装边变形的技术瓶颈，保证了零件设计要求，可在同类零件中推广使用，为类似零件加工提供了宝贵的经验，对制造技术水平的提升，具有深远的意义和无法估计的经济效益。

附图说明

图1为本发明一种实施例的防止高精度大型钛合金薄壁铸件安装边变形的加工方法流程图；

图2为本发明一种实施例的安装座后端小端面、后端内孔和外圆结构示意图；

图3为本发明一种实施例的安装座前端小端面、前端内孔和安装边结构示意图；

图4为本发明一种实施例的安装座深孔示意图，其中，图（a）为俯视图，图（b）为主视图；

图5为本发明一种实施例的安装座弧形槽示意图，其中，图（a）为主视图，图（b）为俯视图；

图6为本发明一种实施例的双向带辅助支撑防振颤夹具结构示意图，其中，图（a）为夹具的主视图，图（b）为夹具的左视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种实施例做进一步说明。