[发明专利]一种带斜度薄壁承力环的加工方法

说明书

本发明公开了一种带斜度薄壁承力环的加工方法，包括依次进行的毛坯检查、粗车大端、粗车小端、粗铣外型轮廓、钻端面角向定位孔、粗车大端及内型面、真空热处理去应力、修基准、精车大端及内型面、精车小端、钻侧面角向定位孔、精铣外型面、去毛刺、清洗、荧光检查、清洗、标印和三坐标检测。采用本发明的带斜度承力环的加工方法，承力环变形小、加工精度高、效率高且容易加工。

技术领域

本发明属于航空发动机制造技术领域，具体涉及一种带斜度薄壁承力环的加工方法。

背景技术

航空发动机承力环作为加力筒体机匣、扩散器等部件的重要承力零件，其结构复杂，对壁厚尺寸加工精度以及表面加工完整性要求非常高，其制造质量对于发动机的可靠性、安全性具有重要影响。

图2是一种采用钛合金材料制成的航空发动机承力环，其呈网状薄壁环状结构，一端为倾斜结构，称为大端，其轴线与发动机轴线夹角为Q度，内孔直径为圆柱面，另一端内型为内球面，其轴线与发动机轴线重合，口部直径略小，称为小端；承力环的外部型面上分布花边1、凸台2、凹槽3、加强筋5等结构；

由于承力环最大外径达最薄厚度只有1mm，加工时塑性变形大，承力环在加工过程中容易受到装夹力、切削力和机械加工过程中产生的残余应力等影响而导致变形，因此多年以来带斜度薄壁承力环一直是航空发动机制造领域加工难度最大的零件之一。随着航空发动机对承力环要求的不断提高，现有的承力环加工方法已难以满足带斜度承力环的加工要求，加工变形大，加工精度低，且制造周期长、加工难度大。

发明内容

针对现有承力环加工方法存在变形大、加工精度低、制造周期长、加工难度大的问题，本发明旨在提供一种带斜度承力环的加工方法，目标是实现承力环加工变形小、加工精度高、效率高且容易加工。

本发明是通过如下技术方案予以实现的：

一种带斜度承力环的加工方法，包括以下步骤：

步骤1、毛坯尺寸检查：毛坯为II类锻件，双重退火，粗加工，对环形毛料尺寸进行测量，确保各个加工面上留有余量，检查毛坯表面质量无缺陷；

步骤2、粗车大端：支靠承力环的C面，以内孔A面定位，同时压紧B面，车加工去除毛坯一端大部分余量，同时为半精车和精车工序留出均匀余量；

步骤3、粗车小端：支靠承力环的B面，以步骤二中加工外圆面E定位，同时压紧F面，加工小端C面后，然后从承力环内侧加压板压紧C面，拆除F面上的压板，再加工小端外部结构，同时为半精车和精车工序留出均匀余量；

步骤4、粗铣外型轮廓：装夹方式与步骤3相同，粗铣承力环外型面；

步骤5、钻端面角向定位孔：承力环装夹方式与步骤4相同，在承力环端面上钻精密孔作为下道工序的角向定位孔；

步骤6、粗车大端及内型面：将承力环装夹在第一夹具上，装夹时采用与端面角向定位孔配合的销子固定承力环角向位置(即装夹时采用销子配合承力环端面角向定位孔固定承力环的角向位置)，支靠承力环F面，以承力环外圆G定位，同时压紧H面，粗车承力环大端端面及内型面；

步骤7、真空热处理去应力；

步骤8、修基准：支靠承力环K面，以外圆G面定位，同时压紧J面，将承力环小端去除少量余量，同时修正端面，保证端面的平面度；

步骤9、精车大端及内型面：承力环装夹方式与步骤6相同，对承力环大端面D及内型面进行精车加工，达到设计图纸要求尺寸；

步骤10、精车小端：支靠承力环K面，以承力环小端内球面L定位，同时压紧承力环J面，对承力环小端面进行精车加工，达到设计图纸要求尺寸；

步骤11、钻侧面角向定位孔，承力环装夹方式与步骤10相同，对承力环侧面上钻精密孔作为下道工序的角向定位孔；