[发明专利]一种航空发动机大直径薄壁扩压器加工方法

说明书

本发明公开了一种航空发动机大直径薄壁扩压器加工方法，包括：采用软爪装夹，半粗车扩压器外轮廓；采用软爪装夹，粗车扩压器内轮廓；通过夹具夹紧，粗车扩压器外轮廓；采用钟摆式走刀粗铣径向叶片；粗铣轴向叶片；采用夹具装夹，精车径向叶片和外圆基准；采用夹具装夹，精车内轮廓外圈区域，半精车内轮廓内圈区域；采用夹具装夹，半精车外轮廓；精车径向叶片端面；精车内轮廓；精车外轮廓；精铣径向叶片；精铣轴向叶片。通过上述加工方法，径向叶片数铣粗加工效率高，班产量提高150％，降低了零件的加工成本。减小了扩压器的变形，保证了加工质量，进而提升了扩压器合格率。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，更具体地说，涉及一种航空发动机大直径薄壁扩压器加工方法。

背景技术

伴随着世界航空产业的飞速发展，航空发动机在不断研发新机的同时，也对发动机的材料和结构特性提出了更高的要求。最新一代军用涡轴发动机扩压器采用新型设计理念，扩压器采用国产标准高温合金GH4XXX，材料去除率高达95％以上，零件直径大，跨幅长，壁厚薄，零件叶型前尾缘薄尖等设计特征，这种新型结构导致了扩压器在加工中极易产生变形，并且加工后产品内部存在应力，在自然状态下零件易发生严重变形而无法满足精度要求。

常规的扩压器加工方法大致包括以下步骤：(1)采用软爪装夹，粗车扩压器轮廓；(2)通过夹具夹紧，进一步粗车扩压器轮廓；(3)粗铣径向叶片；(4)粗铣轴向叶片；(5)采用软爪装夹，精车扩压器内轮廓；(6)采用夹具装夹，精车扩压器外轮廓；(7)精铣径向叶片；(8)精铣轴向叶片。

然而，上述加工加工方法，步骤(1)和(2)变形严重，精加工存在严重的质量隐患；步骤(3)效率低，机床占用率高，零件加工成本高；步骤(5)和(6)工序数车精加工变形严重，零件轮廓壁厚、长度尺寸易发生超差；步骤(7)工序径向叶型加工，装夹方式采用双支靠，加工过程中，零件壁薄，振刀严重，流道面0.8的粗糙度无法保证；步骤(7)和步骤(8)工序径向和轴向叶片加工，由于零件壁薄，系统刚性差，加工过程中零件变形严重，径向叶片平面度、轴向和径向轮廓度自由状态下合格率低。

综上所述，如何有效地解决航空发动机大直径薄壁扩压器合格率低等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种航空发动机大直径薄壁扩压器加工方法，该加工方法可以有效地解决航空发动机大直径薄壁扩压器合格率低的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种航空发动机大直径薄壁扩压器的加工方法，包括：

采用软爪装夹，半粗车扩压器外轮廓；

采用软爪装夹，粗车扩压器内轮廓；

通过夹具夹紧，粗车扩压器外轮廓；

采用钟摆式走刀粗铣径向叶片；

粗铣轴向叶片；

采用夹具装夹，精车径向叶片和外圆基准；

采用夹具装夹，精车内轮廓外圈区域，半精车内轮廓内圈区域；

采用夹具装夹，半精车外轮廓；

精车径向叶片端面；

精车内轮廓；

精车外轮廓；

精铣径向叶片；

精铣轴向叶片。

优选地，上述航空发动机大直径薄壁扩压器的加工方法中，所述粗铣径向叶片中，采用扩压器内缘和外缘双支靠及双压紧的方式装夹。

优选地，上述航空发动机大直径薄壁扩压器的加工方法中，所述精铣径向叶片具体包括：