一种航空涡扇发动机后轴颈的加工方法
【专利摘要】本发明公开了一种航空涡扇发动机后轴颈的加工方法，属于航空发动机用零件的精密加工【技术领域】，该方法包括以下步骤：坯件加工→粗加工→探伤→半精加工→表面腐蚀→热处理→精加工→五轴加工→外圆研磨→清洗检测→加工完成。本发明提供的加工方法，通过分工序多工步的加工和检测，保证在加工过程中能及时发现问题，控制变形和利于发现零件模锻坯件的缺陷，更能快速的做出解决和处理问题的方案，保证产品的加工效率和质量。且采用模锻件能保证零件强度和节约材料；此外，采用分工序多工步的加工和检测，也有利于控制产品缺陷导致的生产成本过高；还便于设计专用量具和夹具，保证零件加工效率和质量。
【专利说明】一种航空涡扇发动机后轴颈的加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航空发动机用零件的精密加工【技术领域】，具体涉及一种航空涡扇发动机后轴颈的加工方法。
【背景技术】
[0002]在国内某型号的航空涡扇发动机中，如图1所示的后轴颈是该型号发动机中的一种零件，其是保障该发动机安全稳定运行的重要零件，为了满足航空领域的高强度、轻量化的设计要求，后轴颈多采用高强度、耐磨损、耐腐蚀的铝合金、钛合金或高温合金的锻件制造。
[0003]为了保证成品后轴颈具有超高的强度和耐磨损性能，目前所采用的加工材料一般是GH4698高温合金，其硬度达到HB293?341，由于该类材料的高硬度使得其成为一种较难加工的材料。由图1可知，后轴颈属于一种形状复杂，壁厚较薄的盘轴类零件，其加工过程一般采用切削加工。其切削加工过程存在切削力度大、切削温度高、塑性大、刀具易磨损等特性。由于这些特性，切削高温合金的刀具材料应具有高强度、高硬度、良好的耐磨性和韧性、高的导热性和抗粘接能力等。但目前市面上的车削刀具无法满足上述所有特性，使得该类零件的加工变得比较困难，若采用传统的刀具进行加工，由于加工高温合金切削力大，切削温度高并集中在刀刃附近，容易产生崩刃和塑性变形现象，导致加工成本的升高；且由于该零件属于薄壁的盘轴类零件，传统的加工过程中，其加工变形尤其是车削过程中变形不易控制，会产生较多的次品或废品，严重影响成品质量和生产效率。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于:提供一种航空涡扇发动机后轴颈的加工方法，以解决传统后轴颈加工过程所存在的崩刃、塑性变形、加工成本高、变形量不易控制、加工精度低以及效率低等问题。
[0005]本发明的目的是通过如下技术方案予以实现的:
[0006]一种航空涡扇发动机后轴颈的加工方法，该方法包括以下步骤:
[0007]A、坯件加工:采用模锻加工出坯件，划线检查坯件各处尺寸，判定坯件是否合格并划加工参考线；
[0008]B、粗加工:分别夹持坯件左端和右端外侧管壁并校正内孔，粗车坯件右端和左端的外圆型面和端面，粗镗内孔，去除余料；
[0009]C、探伤:采用超声波探伤仪进行检测，发现零件缺陷和判定零件质量；
[0010]D、半精加工:采用专用芯轴内孔定位装夹，分别半精车坯件外圆型面、外圆面上环槽型面、端面以及半精镗坯件内孔；
[0011]E、表面腐蚀:采用酸碱溶液进行表面腐蚀处理，发现零件加工表面缺陷，判定质量;
[0012]F、热处理:调质和时效稳定处理，去除加工应力并稳定晶相组织，减小变形量；[0013]G、精加工:用专用外圆面夹具定位夹持零件，精车零件内、外圆型面、环槽型面、内螺纹和端面；
[0014]H、五轴加工:专用夹具装夹定位，钻加工零件各处过油孔，铣加工零件各处齿槽；
[0015]1、外圆研磨:将去除毛刺的零件用专用芯轴装夹定位，磨外圆面并靠磨端面保证图样要求，通过研磨保证零件尺寸和粗糙度；
[0016]J、清洗检测:用清洗剂清洗研磨后的零件，清洗完成后荧光检查，发现零件缺陷并判定零件质量；
[0017]K、加工完成:清洗检测合格后再次清洗零件，最后油封入库。
[0018]所述步骤B分为以下步骤:
[0019]bl:夹持坯件左端外侧管壁，粗车坯件右端外圆型面和端面，粗镗内孔，去除余料；
[0020]b2:夹持坯件右端外侧管壁，校正内孔，粗车坯件左端外圆型面和端面，粗镗内孔，去除余料。
[0021]所述步骤D分为以下步骤:
[0022]dl:专用芯轴内孔定位装夹，半精车坯件右端外圆型面、外圆面上环槽型面和端面；
[0023]d2:调头专用芯轴内孔定位装夹，半精车坯件左端外圆型面和端面；
[0024]d3:专用外圆面夹具定位装夹,校正端面,半精键还件内孔。
[0025]所述步骤G分为以下步骤:
[0026]gl:用专用外圆面夹具定位夹持零件左端外圆，精车右端内、外圆型面、环槽型面、内螺纹和端面；
[0027]g2:用专用外圆面夹具定位夹持零件右端外圆，精车左端内、外圆型面和端面。
[0028]所述步骤B中，每个加工单面留加工余量2_。
[0029]所述步骤D中，每个加工单面留加工余量0.3mm?0.4mm。
[0030]所述步骤gl中，夕卜圆面留加工余量0.1mm?0.15mm。
[0031]本发明的有益效果是:
[0032]与现有技术相比，本发明提供的航空涡扇发动机后轴颈的加工方法，通过分工序多工步的加工和检测，保证在加工过程中能及时发现问题，控制变形和利于发现零件模锻坯件的缺陷，更能快速的做出解决和处理问题的方案，保证产品的加工效率和质量。且采用模锻件能保证零件强度和节约材料；此外，采用分工序多工步的加工和检测，也有利于控制产品缺陷导致的生产成本过高；还便于设计专用量具和夹具，保证零件加工效率和质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1是后轴颈的结构示意图；
【具体实施方式】
[0034]以下结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；
[0035]需加工如图1所示的后轴颈零件时，其材料为GH4698高温合金，硬度达到HB293?341，加工过程包括如下实施例:
[0036]实施例1:采用模锻将GH4698合金加工出坯件，划线检查坯件各处尺寸，判定坯件是否合格并划加工参考线。粗加工:夹持坯件左端外侧管壁，粗车坯件右端外圆型面和端面，粗镗内孔，去除余料；夹持坯件右端外侧管壁，校正内孔，粗车坯件左端外圆型面和端面，粗镗内孔，去除余料，每个加工单面留加工余量2mm。探伤:采用超声波探伤仪进行检测，发现零件缺陷和判定零件质量。半精加工:专用芯轴内孔定位装夹，半精车坯件右端外圆型面、外圆面上环槽型面和端面；调头专用芯轴内孔定位装夹，半精车坯件左端外圆型面和端面；专用外圆面夹具定位装夹，校正端面，半精镗坯件内孔；每个加工单面留加工余量0.35mm。清洗及表面处理:采用酸碱溶液进行表面腐蚀处理，发现零件加工表面缺陷，判定质量；调质和时效稳定处理，去除加工应力并稳定晶相组织，减小变形量。精加工:用专用外圆面夹具定位夹持零件左端外圆，精车右端内、外圆型面、环槽型面、内螺纹和端面，外圆面留加工余量0.1mm ;用专用外圆面夹具定位夹持零件右端外圆，精车左端内、外圆型面和端面。五轴加工:专用夹具装夹定位，钻加工零件各处过油孔，铣加工零件各处齿槽。外圆研磨:将去除毛刺的零件用专用芯轴装夹定位，磨外圆面并靠磨端面保证图样要求，通过研磨保证零件尺寸和粗糙度。清洗检测:用清洗剂清洗研磨后的零件，清洗完成后荧光检查，发现零件缺陷并判定零件质量；清洗检测合格后再次清洗零件，最后油封入库。
[0037]实施例2:采用模锻将GH4698合金加工出坯件，划线检查坯件各处尺寸，判定坯件是否合格并划加工参考线。粗加工:夹持坯件左端外侧管壁，粗车坯件右端外圆型面和端面，粗镗内孔，去除余料；夹持坯件右端外侧管壁，校正内孔，粗车坯件左端外圆型面和端面，粗镗内孔，去除余料，每个加工单面留加工余量2mm。探伤:采用超声波探伤仪进行检测，发现零件缺陷和判定零件质量。半精加工:专用芯轴内孔定位装夹，半精车坯件右端外圆型面、外圆面上环槽型面和端面；调头专用芯轴内孔定位装夹，半精车坯件左端外圆型面和端面；专用外圆面夹具定位装夹，校正端面，半精镗坯件内孔；每个加工单面留加工余量
0.35mm。清洗及表面处理:采用酸碱溶液进行表面腐蚀处理，发现零件加工表面缺陷，判定质量；调质和时效稳定处理，去除加工应力并稳定晶相组织，减小变形量。精加工:用专用外圆面夹具定位夹持零件左端外圆，精车右端内、外圆型面、环槽型面、内螺纹和端面，外圆面留加工余量0.13mm;用专用外圆面夹具定位夹持零件右端外圆，精车左端内、外圆型面和端面。五轴加工:专用夹具装夹定位，钻加工零件各处过油孔，铣加工零件各处齿槽。外圆研磨:将去除毛刺的零件用专用芯轴装夹定位，磨外圆面并靠磨端面保证图样要求，通过研磨保证零件尺寸和粗糙度。清洗检测:用清洗剂清洗研磨后的零件，清洗完成后荧光检查，发现零件缺陷并判定零件质量；清洗检测合格后再次清洗零件，最后油封入库。
[0038]实施例3:采用模锻将GH4698合金加工出坯件，划线检查坯件各处尺寸，判定坯件是否合格并划加工参考线。粗加工:夹持坯件左端外侧管壁，粗车坯件右端外圆型面和端面，粗镗内孔，去除余料；夹持坯件右端外侧管壁，校正内孔，粗车坯件左端外圆型面和端面，粗镗内孔，去除余料，每个加工单面留加工余量2mm。探伤:采用超声波探伤仪进行检测，发现零件缺陷和判定零件质量。半精加工:专用芯轴内孔定位装夹，半精车坯件右端外圆型面、外圆面上环槽型面和端面；调头专用芯轴内孔定位装夹，半精车坯件左端外圆型面和端面；专用外圆面夹具定位装夹，校正端面，半精镗坯件内孔；每个加工单面留加工余量
0.5mm。清洗及表面处理:采用酸碱溶液进行表面腐蚀处理，发现零件加工表面缺陷，判定质量；调质和时效稳定处理，去除加工应力并稳定晶相组织，减小变形量。精加工:用专用外圆面夹具定位夹持零件左端外圆，精车右端内、外圆型面、环槽型面、内螺纹和端面，外圆面留加工余量0.15mm;用专用外圆面夹具定位夹持零件右端外圆，精车左端内、外圆型面和端面。五轴加工:专用夹具装夹定位，钻加工零件各处过油孔，铣加工零件各处齿槽。外圆研磨:将去除毛刺的零件用专用芯轴装夹定位，磨外圆面并靠磨端面保证图样要求，通过研磨保证零件尺寸和粗糙度。清洗检测:用清洗剂清洗研磨后的零件，清洗完成后荧光检查，发现零件缺陷并判定零件质量；清洗检测合格后再次清洗零件，最后油封入库。
【权利要求】
1.一种航空涡扇发动机后轴颈的加工方法，其特征在于:该方法包括以下步骤: A、坯件加工:采用模锻加工出坯件，划线检查坯件各处尺寸，判定坯件是否合格并划加工参考线； B、粗加工:分别夹持坯件左端和右端外侧管壁并校正内孔，粗车坯件右端和左端的外圆型面和端面，粗镗内孔，去除余料； C、探伤:采用超声波探伤仪进行检测，发现零件缺陷和判定零件质量； D、半精加工:采用专用芯轴内孔定位装夹，分别半精车坯件外圆型面、外圆面上环槽型面、端面以及半精镗坯件内孔； E、表面腐蚀:采用酸碱溶液进行表面腐蚀处理，发现零件加工表面缺陷，判定质量； F、热处理:调质和时效稳定处理，去除加工应力并稳定晶相组织，减小变形量； G、精加工:用专用外圆面夹具定位夹持零件，精车零件内、外圆型面、环槽型面、内螺纹和端面； H、五轴加工:专用夹具装夹定位，钻加工零件各处过油孔，铣加工零件各处齿槽； 1、外圆研磨:将去除毛刺的零件用专用芯轴装夹定位，磨外圆面并靠磨端面保证图样要求，通过研磨保证零件尺寸和粗糙度； J、清洗检测:用清洗剂清洗研磨后的零件，清洗完成后荧光检查，发现零件缺陷并判定零件质量； K、加工完成:清洗检测合格后再次清洗零件，最后油封入库。
2.根据权利要求1所述的航空涡扇发动机后轴颈的加工方法，其特征在于:所述步骤B分为以下步骤: bl:夹持坯件左端外侧管壁，粗车坯件右端外圆型面和端面，粗镗内孔，去除余料； b2:夹持坯件右端外侧管壁，校正内孔，粗车坯件左端外圆型面和端面，粗镗内孔，去除余料。
3.根据权利要求1所述的航空涡扇发动机后轴颈的加工方法，其特征在于:所述步骤D分为以下步骤: dl:专用芯轴内孔定位装夹，半精车坯件右端外圆型面、外圆面上环槽型面和端面； d2:调头专用芯轴内孔定位装夹，半精车坯件左端外圆型面和端面； d3:专用外圆面夹具定位装夹，校正端面，半精镗坯件内孔。
4.根据权利要求1所述的航空涡扇发动机后轴颈的加工方法，其特征在于:所述步骤G分为以下步骤: gl:用专用外圆面夹具定位夹持零件左端外圆，精车右端内、外圆型面、环槽型面、内螺纹和端面； g2:用专用外圆面夹具定位夹持零件右端外圆，精车左端内、外圆型面和端面。
5.根据权利要求1所述的航空涡扇发动机后轴颈的加工方法，其特征在于:所述步骤B中，每个加工单面留加工余量2mm。
6.根据权利要求1所述的航空涡扇发动机后轴颈的加工方法，其特征在于:所述步骤D中，每个加工单面留加工余量0.3mm?0.4mm。
7.根据权利要求4所述的航空涡扇发动机后轴颈的加工方法，其特征在于:所述步骤gl中，夕卜圆面留加工余量0.1mm?0.15_。
【文档编号】B23P15/00GK103737266SQ201310749842
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】陈泽红 申请人:贵州遵义驰宇精密机电制造有限公司