[发明专利]高精度高温合金薄壁双翼安装边盘件控制变形的加工方法

说明书

本发明提供了高精度高温合金薄壁双翼安装边盘件控制变形的加工方法，工艺路线是粗车→细车→精车→标印，清洗→中间检验→消除应力热处理→荧光检查→磨加工→轮缘端面车加工→喷丸→喷丸后磨加工修复端面；拉榫槽采用加强刚性防变形的专用夹具，解决工件加工时引起的变形问题。盘件拉榫槽采用在拉削榫槽面支撑，上部压紧的方式。具体试验工件的主要加工步骤如下：半精车，采用轴向定位、压紧方式，采用专用工装进行加工，减小装夹变形；花边数控程序优化加工。本发明的优点：合格率由40％提高80％以上，盘件变形得到了一定的控制，突破了高温合金双翼安装边薄壁盘件变形的技术瓶颈，提升了制造技术水平，具有深远的意义。

技术领域

本发明涉及高温合金机械加工领域，特别涉及了高精度高温合金薄壁双翼安装边盘件控制变形的加工方法。

背景技术

在机械加工技术中，特别是在高精度高温合金双翼安装边薄壁盘件工件的加工制造中，变形问题一直是一大技术难点，严重影响工件的合格率。此类高精度工件在以前从未加工过，是首次接触，没有类似可借鉴的加工工艺。高温合金盘件工件是关键件，壁薄，最小壁厚为2.3mm，具有榫槽结构，尺寸精度要求高，技术条件要求严，工件加工时易变形。设计要求安装边端面全跳动、榫槽端面跳动自由状态下为0.05mm等，按原工艺加工后，工件易产生变形。工件材料为高温合金，属难加工材料，按照以往的加工方式加工，盘件工件总存在很大的变形，超差率高达60％，合格率为40％，已经严重影响到工件的合格交付，控制盘件工件变形已经成为一个亟待解决的技术瓶颈，急需研发一种高精度高温合金双翼安装边薄壁盘件变形的控制方法。

发明内容

在控制高精度高温合金双翼安装边薄壁盘件变形是一大技术难点，带双翼安装边薄壁盘件变形很难控制，以前从未有过类似加工经验，本发明目的是提供一种能减少高温合金双翼安装边薄壁盘件变形的工艺方法，突破高温合金薄壁盘件变形的技术瓶颈，保证盘件工件加工的顺利进行，为以后类似工件的加工提供了可借鉴的经验。

本发明提供了高精度高温合金薄壁双翼安装边盘件控制变形的加工方法，其特征在于：具体为，

一、工艺路线对工件变形的控制

确定工艺方案：因为工件属于薄壁件，在开始制定工艺路线时就必须考虑控制变形。

工艺路线是粗车→细车→精车→标印，清洗→中间检验→消除应力热处理→荧光检查→磨加工→轮缘端面车加工→喷丸→喷丸后磨加工修复端面，粗车去除余量大，加工应力大，对工件后续加工影响较大；精车工序按传统的工序安排，不能有效的修正变形；修复工序只安排喷丸后修复，有可能会应变形量大、可修复余量小，造成超差。

统计盘件加工喷丸和热处理工序后型面超差情况变化，对于工件可修复的安装边尺寸，允许修磨量不大于0.1，为避免在喷丸和热处理工序加剧原有趋势下的变形，增加了喷丸前磨加工修复工序，见图2。

因喷丸后除设计图规定部位允许修复外，其余部位不允许修复，因此在喷丸前需对易超差尺寸进行修复。工件榫槽两侧跳动有 0.05的跳动技术条件要求，并且在喷丸后对工件允许修磨部分进行修磨时，需要将两侧榫槽端面作为装夹基准，为保证工件后续修磨精度，减少跳动对工件关重轴向尺寸的影响，在喷丸前增加车加工修复工序，见图3。

二、确定防变形夹具结构：

研究确定工件装夹方式，改进夹具装夹方案，拉榫槽采用加强刚性防变形的专用夹具，解决工件加工时引起的变形问题。

由于盘件在完成精加工后最大外径比较大，最小壁厚为2.3mm，刚性差，拉槽原夹具刚性差拉削加工时引起工件变形，导致工件超差。同时盘件的榫槽数量多，双翼结构拉槽后工件变形较大，极易造成工件变形，并且设计图对工件榫槽端面有0.05的跳动要求，在拉削后难以保证。为了减少工件变形，对工件的夹具进行了改进。为增强拉槽夹具的刚性，在拉槽加工时采用加强盖，压盖压紧方式进行装夹。