[发明专利]一种加工薄壁零件的低熔点合金浇铸夹具及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加工薄壁零件的低熔点合金浇铸夹具及其使用方法。

背景技术

飞机发动机的零部件要求重量轻，强度好，精度高。目前发动机零件多数采用高温合金材料，零件壁厚越来越薄，制造精度都在0.01mm以内。

薄壁零件是航空发动机零部件中非常关键重要的一类零件。薄壁零件制造工作量占整机制造工作量的10%左右。薄壁零件多数形状复杂不规则，与普通零件有很大差异，另外材料切削性能差，所以，是较难加工的一类零件。

薄壁壳体零件加工时在切削力的作用下，容易引起热变形、产生振动和残余应力引起变形，影响工件的尺寸精度、位置精度和表面粗糙度，这类零件的壁厚与它的长、宽、高尺寸相比较，相差悬殊，刚性差、易变形，加工时会出现振刀、零件窜动、让刀等情况，易引起超差报废，所以，如何在薄壁壳体零件加工中提高效率和加工精度是各个国家竞相追逐的一个目标，合理的装夹零件成为提高加工质量和效率的关键。

一、通过浇铸低熔点合金改善壁薄壳体零件在加工中的刚性问题，锡铋合金熔点只有58-160℃，热熔化后具有良好的流动性。

加工薄壁零件时会遇到各种各样的问题，要解决这些问题就必须根据其不同的特点，找出薄弱环节，选出不同的工艺方法和夹紧方法来保证加工要求。

1、薄壁壳体零件的设计基准通常不是零件上的面或圆，而是相对独立的点，装夹定位如果按照基准统一原则，将设计基准和加工基准重合，用零件上基准点去定位，定位可靠性会降低，夹具制造难度增加，工人在装夹零件时耗时长。

2、薄壁壳体零件内部型腔大导致刚性差，在铣削这些部位时常常出现问题是：铣刀铣到型腔部分时，由于型腔部分刚性差，在受到切削力时壳体往回收缩，刀具切削深度给到0.5mm，零件在铣刀铣过之后尺寸变化只有0.1mm或更少；而刚性好的部位切削0.5mm，尺寸实际变化就是0.5mm。结果就是刚性好的部分尺寸超差，刚性差的部位尺寸还没到，零件合格率低。

3、薄壁壳体零件加工效率低是行业内部普遍共识，想提高效率必须加大切削量和切削速度，但随着加工参数变化零件加工状态不稳定，普遍出现是让刀、振刀、尺寸变化大等现象。

二、零件装夹是影响加工质量和效率的重要因素

铸造壳体零件是航空发动机零部件中非常关键重要的一类零件。薄壁壳体零件多数形状复杂不规则，与普通零件有很大差异，特殊之处是铸造零件的设计基准不是在零件的外表面而是特殊的几个点上，这些点有可能是1个小平面或者是面上某个点，通过很小的面或理论上的几个点定位（见零件毛料图和照片），使得加工时零件装夹和压紧变得困难，给加工过程带来很多不确定性。加之材料切削性能差，所以，是较难加工的一类零件。

铸造高温合金薄壁壳体零件的加工在切削力的作用下，容易引起热变形、产生振动和残余应力引起变形，影响工件的尺寸精度、位置精度和表面粗糙度，相差悬殊，刚性较差、易变形，加工时会出现振刀、零件窜动等情况，易引起超差报废，所以，如何在薄壁壳体零件加工中提高效率和表面完整性是各个国家竞相追逐的一个目标，合理的装夹零件成为提高加工质量和效率的关键。

发明内容

本发明为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种加工薄壁零件的低熔点合金浇铸夹具及其使用方法，其增加零件加工过程中的刚性，使零件在切削过程中效率更高、质量更稳定；新设计的转换基准的夹具结构紧凑，定位可靠，操作方便快捷；零件空腔部分在浇铸低熔点合金后加工效率提高，表面完整性得到提升，浇铸的低熔点合金加工后通过加热溶解回收，成本低廉。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种加工薄壁零件的低熔点合金浇铸夹具，其特征在于：包括底座，底座上表面设置有分模块一和分模块二，所述的分模块一的横截面形状为“几”字型， 所述的分模块二的横截面形状为“M”型，分模块一的开口端和分模块二的开口端相对设置通过螺钉连接，所述的分模块二的两侧上表面分别设置有顶紧块一，顶紧块一上设置有与其相垂直的顶紧销一，所述的分模块二的上表面中心通过螺钉设置有定位块一和“Z”型的定位支撑，定位支撑上表面的伸出端设置有定位块二，所述的分模块一上设置有顶紧块二，顶紧块二上相对定位块一设置有顶紧销二，所述的分模块二另一侧设置有支撑座，支撑座和分模块二通过轴连接，轴的外侧设置有转动杆。

所述的底座的两侧分别设置有把手。

所述的定位块二通过销子与定位支撑连接。

一种加工薄壁零件的低熔点合金浇铸夹具的使用方法：其特征在于：