[发明专利]一种碳化硅涡轮外环外圆弧面的装夹及加工方法

说明书

本发明提供一种碳化硅涡轮外环外圆弧面的装夹及加工方法，用于薄壁弧形件、T形梁/组合梁结构的装夹与加工，曲面随形工装整体设计为采用随形曲面支撑零件，台阶侧边下方设计长条形空刀槽悬空零件，能够防止零件装夹不到位。使用曲面随形工装将涡轮外环装夹到五轴高速精密加工设备上，能够实现一次装夹、加工所有孔面。本发明技术方案，能够提高零件与工装接触面积，减少装夹及加工过程中的零件变形，减少装夹次数，提高铣面打孔工作效率。

技术领域

本发明涉及产品的成型及加工技术领域，特别涉及一种碳化硅涡轮外环外圆弧面的装夹及加工方法。

背景技术

涡轮外环是航空发动机静止热端部件，材质为SiCf/SiC陶瓷基复合材料，壁厚δ＜3mm，两侧U型槽底部均布多个深小孔。

涡轮外环属于薄壁弧形件、T形梁/组合梁结构，在外力作用下零件易装夹变形，且变形难以控制，加工过程中的切削热、振动等因素导致零件变形、加工精度易损失。加工涡轮外环的各处外形曲面、前后左右端面及微小孔时，需要多次装夹，存在装夹找正次数多、时间长、难度大的问题。

因此，如何提供一种碳化硅涡轮外环外圆弧面的装夹及加工方法，提高零件与工装接触面积，减少装夹及加工过程中的零件变形，减少装夹次数，提高铣面打孔工作效率，已经成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种碳化硅涡轮外环外圆弧面的装夹及加工方法，能够提高零件与工装接触面积，减少装夹及加工过程中的零件变形，减少装夹次数，提高铣面打孔工作效率。

本发明的一个实施例中，一种碳化硅涡轮外环外圆弧面的装夹及加工方法，用于薄壁弧形件、T形梁/组合梁结构的装夹与加工，包括：

S101、将曲面随形工装8置于加工设备工作台的中心位置，并固定。

S102、将涡轮外环5置于曲面随形工装8的圆弧曲面3上，曲面随形工装8的外圆弧曲面3与涡轮外环5的内圆弧曲面贴合。

S103、将挡板工装6紧贴曲面随形工装8和涡轮外环5的前端面，曲面随形工装8和涡轮外环5的安装孔4对应，穿入螺杆7并固定所述涡轮外环5。

S104、所述加工设备工作台旋转第一预定角度，涡轮外环5的待加工表面始终垂直于所述加工设备的主轴，使用平头立铣刀或球头铣刀加工涡轮外环5的各处外形曲面，使用所述平头立铣刀加工涡轮外环5的前后左右端面。

S105、所述加工设备工作台旋转第二角度，涡轮外环5的待加工孔始终垂直于所述加工设备的主轴，使用平头立铣刀或钻头加工涡轮外环5的各处微小孔。

进一步地，使用平头立铣刀或球头铣刀加工涡轮外环5的各处外形曲面，使用平头立铣刀加工涡轮外环5的前后左右端面，包括：

所述加工设备工作台的主轴安装平头立铣刀或球头铣刀，使用所述平头立铣刀或球头铣刀加工涡轮外环5的各处外形曲面，使用所述平头立铣刀加工涡轮外环5的前后左右端面。

进一步地，使用平头立铣刀或钻头加工涡轮外环5的各处微小孔，包括：

所述加工设备工作台的主轴安装平头立铣刀或钻头，使用所述平头立铣刀或钻头加工涡轮外环5的各处微小孔。

进一步地，将涡轮外环5置于曲面随形工装8的圆弧曲面3上，曲面随形工装8的外圆弧曲面3与涡轮外环5的内圆弧曲面贴合，包括：

将涡轮外环5置于曲面随形工装8的圆弧曲面3上，经前后、左右调整，使用橡胶棒对称敲击涡轮外环5的前端面和右端面，曲面随形工装8的外圆弧曲面3与涡轮外环5的内圆弧曲面贴合。

本发明所带来的有益效果如下：