[发明专利]环形件外侧环形凹槽的加工设备及加工方法

说明书

本发明公开了一种环形件外侧环形凹槽的加工设备及加工方法。环形件外侧环形凹槽的加工设备，包括用于从底部进行支撑和定位的底支撑组件、固定于底支撑组件上用于从底部支撑套接在待加工零件的槽内并构成待加工零件外侧环形凹槽成型面的撑形组件、处于撑形组件上方用于将待加工零件的槽底板部位压紧在撑形组件上的压紧组件以及处于撑形组件外周用于通过滚压方式以使待加工零件的外侧垂直槽壁在撑形组件上滚压成外侧环形凹槽的旋压滚轮装置；撑形组件具有用于待加工零件的外侧环形凹槽滚压成型后沿待加工零件的径向脱出的脱模活块。结构简单，消除对零件脱模时的阻碍，使加工后的零件可以无损取出。适用于各种环形零件的外侧环形凹槽的加工和脱模。

技术领域

本发明涉及航空发动机零件加工技术领域，特别地，涉及一种环形件外侧环形凹槽的加工设备。此外，本发明还涉及一种包括上述环形件外侧环形凹槽的加工设备的环形件的外侧环形凹槽的加工方法。

背景技术

高温合金薄壁环形封闭凹槽零件属于航空发动机的组成零件，如图5所示。如图6所示，零件厚度为0.5mm左右，材料为高温合金，材料强度高，加工需要较高的成形力，而且此零件是环形封闭结构，采用传统钢模的加工方法局部特征成形困难，在成形过程中零件表面承受压应力，由于零件封闭空间较小，夹具支撑强度不够容易出现起皱的缺陷无法满足零件尺寸精度和平面度要求。

零件成形完后由于结构限制，传统刚性模具满足零件成形压力的情况下，也无法将夹具从零件中取出，取出夹具也会破坏零件结构和尺寸，难以满足设计要求。

发明内容

本发明提供了一种环形件外侧环形凹槽的加工设备及加工方法，以解决现有的高温合金薄壁环形封闭凹槽零件加工方法，夹具在零件加工成型后无法从零件中取出的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种环形件外侧环形凹槽的加工设备，用于航空发动机高温合金薄壁环形封闭凹槽零件加工过程中将外侧垂直槽壁加工成外侧环形凹槽，航空发动机高温合金薄壁环形封闭凹槽零件呈环状，零件的内缘边和外缘边相对卷曲构成环形内卷凹槽，加工设备包括用于从底部进行支撑和定位的底支撑组件、固定于底支撑组件上用于从底部支撑套接在待加工零件的槽内并构成待加工零件外侧环形凹槽成型面的撑形组件、处于撑形组件上方用于将待加工零件的槽底板部位压紧在撑形组件上的压紧组件以及处于撑形组件外周用于通过滚压方式以使待加工零件的外侧垂直槽壁在撑形组件上滚压成外侧环形凹槽的旋压滚轮装置；撑形组件具有用于待加工零件的外侧环形凹槽滚压成型后沿加工好的零件的径向脱出的脱模活块。

进一步地，撑形组件包括多个拼装单元，脱模活块与多个拼装单元依次进行无间隙贴合拼装组合构成环形组件，环形组件的上表面用于与待加工零件的槽底板部位贴合，环形组件的成型面用于与待加工零件的外侧垂直槽壁贴合；拼装单元包括与脱模活块贴合的第一单元件以及两侧均不与脱模活块贴合的第二单元件；第二单元件两侧的贴合面均沿环形组件的径向布设，脱模活块两侧的贴合面为一组相互平行的平行面，第一单元件具有与脱模活块的贴合面相匹配的第一贴面以及与第二单元件的贴合面相匹配的第二贴面。

进一步地，环形组件的上端面沿水平方向向外延伸构成用于待加工零件的外侧垂直槽壁滚压成型外侧环形凹槽的环形成型面，环形组件的内壁面呈径向尺寸下大上小的圆锥面；底支撑组件包括处于环形组件的环内用于与环形组件的圆锥面相匹配并从环形组件内部对环形组件进行压紧的环形斜块以及处于环形组件外围用于从环形组件外侧对环形组件进行限位的环形挡块。

进一步地，环形成型面的下表面设置成内侧向上倾斜的倾斜面，倾斜面与水平面构成夹角α，用于抵消外侧环形凹槽滚压成型后的弹性回弹。

进一步地，底支撑组件包括用于装配固定在机床工作台面上的底板、处于底板底部用于底板与机床工作台面之间相对找准定位的定位衬套、处于底板上部用于承载撑形组件并从撑形组件外侧对撑形组件进行限位的环形挡块以及处于环形挡块上并处于撑形组件内腔中用于从撑形组件内腔对撑形组件进行压紧的环形斜块，环形斜块与撑形组件之间采用锥面配合。