[发明专利]一种提高封闭式薄壁回转类零件壁厚均匀性的工艺方法

说明书

本发明公开一种提高封闭式薄壁回转类零件壁厚均匀性的工艺方法，1)设计新结构精车夹具；2)根据精车夹具将设计如下工艺路线：3)调整精车工序加工余量。随着新一代发动机性能和可靠性的提高，对零件的加工精度提出了更高的要求；设计员对于回转类零件的不平衡量要求越来越严格。因此，采用本发明来降低加工难度较大的帽罩类零件的不平衡量将会得到广泛的应用，同时该技术可适用于不同结构、大小的封闭式回转零件加工，也可用于提高零件加工精度，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于封闭式回转零件加工技术领域，具体是一种提高封闭式薄壁回转类零件壁厚均匀性的工艺方法。

背景技术

帽罩类零件是发动机中的重要构件，该类零件属于封闭式薄壁回转类零件，具有较高的不平衡量要求；该类零件仅在一端有安装边，另一端为封闭式圆锥式结构，装夹问题是机械加工中的难点。在加工过程中，因其结构特点无法实现一次装夹加工内外型面，造成零件壁厚不均匀，内外壁跳动较大，同轴度不好，进而导致不平衡量合格率较低，多次返修(一般为6～10次)仅能达到超差使用，影响其使用性能。该项技术通过改进工艺路线及装夹方法，调整加工余量，采用合理的夹具结构实现了在一道工序中内外型面的精密加工，提高了壁厚均匀性，解决了平衡量超差及多次返修问题。

发明内容

本发明目的是解决封闭式薄壁回转类零件因装夹问题不能实现一道工序加工内外型面导致壁厚不均匀、同轴度较大及不平衡量超差问题。

本发明采用的技术方案是：

一种提高封闭式薄壁回转类零件壁厚均匀性的工艺方法，

1)设计新结构精车夹具；通常回转零件车加工夹具定位部分与底座部分是装配成一体的，为了实现帽罩类零件翻转加工时精密定位，制定的解决方案是：

将夹具分为两部分：

第一部分，定位环；该构件的一端与零件定位基准面精密配合且连接成一体，加工另一侧时不与零件拆分并随零件一起翻转，另一端设计成与底座配合结构；该构件的作用是将存在不规则变形和制造误差的零件定位基准转移到精度较高、且刚性较好的夹具定位环上，采用两个定位销与支撑座实现内外表面翻转加工时的精密定位，解决两次装夹重复定位误差问题；

第二部分，底座；该构件的一端支撑定位环，另一端与机床连接固定；

该结构可实现在一道工序中完成帽罩内外表面加工，提高零件内外表面同轴度和壁厚的均匀度，从而降低零件的不平衡量；

2)根据精车夹具将设计如下工艺路线：外型面半精车→铣外型面上台阶→在台阶上钻孔→半精车内型面→精修基准面→精车内、外型面；精车前增加修基准工序，将基准加工至最终表面，增加基准平面度0.02和圆度0.02技术要求；

3)调整精车工序加工余量，原精车余量为1mm，调整为内外型面在半精车后各留0.2mm余量，最后在精车夹具上一道工序加工完成。

本发明的优点是：

提高了产品质量，零件内外型面相对于基准面的跳动由原来的0.16～0.20mm减小至0.01～0.03mm；零件不平衡量明显降低，合格率由0％提升至100％；同时解决去重点标定不准确问题，避免了多次返修(最多10次)。

经济效益估算：

1)缩短生产周期：按原每台需返修8次计算，若年生产100台，节省返修时间＝重复平衡时间(4H*8次*100台)+返修时间(4H*8次*100台)+周转时间(0.5H*8次*2(往返)*100台)＝300天。

2)节省制造成本：避免返修6～10次，按原每台需返修8次计算，若年生产100台份，节省返修成本＝平衡返修成本(195元/小时*4H*8次*100台)+数控车铣去重返修成本(235元/小时*4H*8次*100台)＝137.6万元。