[发明专利]一种大直径薄壁零件的机械加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种航空类零件的加工方法，尤其是一种直径相对壁厚大得多的零件的机械加工方法，适于对材料比较软、壁厚薄、没有加强筋、平面度要求高的航空类零件的加工。

背景技术

航空设备中的扩压器封盖类零件的腹板面积比较大，壁厚非常薄又没有加强筋，壁厚只有1-1.5mm，而选用的材料往往是焊接性较好的不锈钢（例如PH17-4），材料比较软，其结构如图1和2所示，其显示的是该大直径薄壁零件两侧视角的立体结构示意图。所述零件所选用的材料在1.5mm厚度下几乎没有加工刚性强度，常规机械加工方法在加工时会产生夹紧变形和应力变形，但是其腹板的平面度要求却很高。

例如，所述零件在精车工序时，采用专用夹具装夹，双压板切换式压紧，分段完成端面加工，零件存在夹紧变形和应力变形，腹板壁厚加工极不稳定，易超差，腹板的平面度要求达到0.05mm以下，加工难保证，返修率40%以上，并且是重复返修，严重影响下工序的装夹定位，延长了生产周期，制约组件的交付周期和数量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种大直径薄壁零件的机械加工方法，以减少或避免前面所提到的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种大直径薄壁零件的机械加工方法，所述零件为外侧边缘的直径为200-500mm的圆环状结构，所述圆环状结构的中心孔至外侧边缘之间的宽度为20-80mm，所述零件的壁厚为1-1.5mm，由不锈钢（例如AMS5622或AMS5643）材料制成，且其腹板加工后的平面度要求达到0.05mm以下，所述加工方法用于对所述零件成型之后进行机械精加工，其包括如下步骤：

提供一个水平放置的模具，所述模具具有一个环形凹槽，所述环形凹槽的内侧壁的直径小于所述零件的中心孔的直径；

将所述零件需要进行机械精加工的一面朝下放置在所述模具的环形凹槽中，所述零件的外侧边缘与所述模具的外侧壁紧密抵靠，且所述零件整体高度低于所述模具的环形凹槽的深度；

在所述零件的上表面浇注低熔点合金，使得所述低熔点合金填充入所述零件和所述模具之间，并且冷却后附着在所述零件的上表面；

将所述零件从所述模具中取出，然后装设到一个第一加工夹具上，对附着有所述低熔点合金的一侧进行机械加工，加工出支靠面和定位面；

以所述支靠面和定位面为基准，将所述零件装设到一个第二夹具上，对所述零件需要进行机械精加工的一面进行机械精加工；

将加工完毕的所述零件上附着的所述低熔点合金消融掉，即可获得加工完毕的所述零件。

优选地，所述环形凹槽的内侧壁的直径小于所述零件的中心孔的直径0.1-0.2mm。

优选地，浇注之后，所述低熔点合金的厚度为10-20mm。

优选地，所述低熔点合金为含有铋、铅、锡的合金，熔点低于90度。

优选地，所述消融步骤采用水浴消融，水浴温度为90-100度。

本发明的上述方法通过对薄壁零件填充低熔点合金，提高了零件的机械加工切削性，消除和避免了在加工时产生的夹紧变形和应力变形，保证了壁厚尺寸和平面度加工合格。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，

图1和2显示的本发明的大直径薄壁零件两侧视角的立体结构示意图；

图3显示的是根据本发明的一个具体实施例的本发明的大直径薄壁零件的示意性加工剖视图；

图4显示的是图3所示零件增加厚度之后加工支靠面和定位面的剖视图；

图5显示的是利用图4中的支靠面和定位面为基准对零件进行机械精加工的示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。

正如背景技术部分所述，本发明涉及一种可用于对如图1、2所示的大直径薄壁零件1进行机械精加工的方法，至于之前形成该零件1的过程都属于现有技术，可以采用现有加工手段完成，例如采用铸造、冲压等加工手段完成，这些都不属于本发明的要点，因此在此不详细描述，且本发明仅仅要求保护的是对该零件1进行端面和/或腹板12进行机械精加工的方法。