一种薄壁细长轴类零件的加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种薄壁细长轴类零件的加工方法。
【背景技术】
[0002]先进的材料和制造技术是航空发动机研制与生产的重要物质和技术基础，随着设计能力和制造能力的提升，随着发动机质量不断减轻，发动机的效率、使用寿命、稳定性和可靠性不断提高。航空发动机材料与制造技术向着复合化、轻量化、整体化、高效率和低成本的方向发展。航空发动机新型整体结构、高可靠性轻量化结构以及精密、高效和低成本制造技术迅速发展和应用，使得发动机部件质量越来越轻。由于零件属于细长轴类，本体结构刚性差，壁厚薄。在加工过程中容易出现轴向弯曲变形、尺寸精度和技术条件、壁厚差难保证等众多不确定因素的影响。现在轴类零件生产，如何能够更好的提高零件刚性，有效的避免在加工中产生加工变形和壁厚差不合格的问题是目前薄壁轴类零件重要的难点。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明提供了一种薄壁细长轴类零件的加工方法，该薄壁细长轴类零件的加工方法通过采用低熔点合金填充轴类零件内孔，加强工件的刚性，整体提高了加工性能，解决了细长轴零件本身刚性差，材料易变形，壁厚差不好保证的问题。
[0004]本发明通过以下技术方案得以实现。
[0005]本发明提供的一种薄壁细长轴类零件的加工方法，包括以下步骤:
[0006]步骤A、下料，并将细长轴工件的内孔按要求加工到位；
[0007]步骤B、将低熔点填充物加热使其充分融化；
[0008]步骤C、将充分融化的低熔点填充物灌满细长轴工件的内孔；
[0009]步骤D、待内孔中的低熔点填充物冷却凝固后按要求加工细长轴工件的外形结构；
[0010]步骤E、对加工好后的细长轴工件及其内孔中的低熔点填充物加热，使得内孔中的低熔点填充物融化并与工件分离。
[0011]还包括步骤F:对细长轴工件的内孔进行精车。
[0012]所述步骤C中细长轴工件的内孔中还放有加强芯棒。
[0013]所述加强芯棒为端部带有堵头的中空结构。
[0014]所述低熔点填充物为低熔点合金。
[0015]所述步骤B和/或步骤E中的加热介质为热水或热油。
[0016]所述低熔点填充物的液化温度在50°C -90°C之间。
[0017]本发明的有益效果在于:使用低熔点填充物填充轴类零件内孔，加强工件的刚性，整体提高了加工性能；由于在轴孔内灌注了低熔点合金会加大零件自身重量，夹持时会因本身自重对零件造成一定程度的弯曲变形，因而在灌注低熔点合金时在金属内部增加一根金属加强芯棒，在低熔点金属凝固后再次起到加强刚性，减轻重量的作用，有效的预防了在加工中由于细长轴零件本身刚性差，材料易变形，壁厚差不好保证的问题，提高加工产品质量，减小零件加工变形，保证零件壁厚差要求，以及加工一次提交合格率，提高工作效率。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的结构示意图；
[0019]图中:1_细长轴工件，2-堵头A，3-加强芯棒，4-低熔点填充物，5-堵头B。
【具体实施方式】
[0020]下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
[0021]一种薄壁细长轴类零件的加工方法，包括以下步骤:
[0022]步骤A、下料，并将细长轴工件的内孔按要求加工到位；
[0023]步骤B、将低熔点填充物加热使其充分融化；
[0024]步骤C、将充分融化的低熔点填充物灌满细长轴工件的内孔；
[0025]步骤D、待内孔中的低熔点填充物冷却凝固后按要求加工细长轴工件的外形结构；
[0026]步骤E、对加工好后的细长轴工件及其内孔中的低熔点填充物加热，使得内孔中的低熔点填充物融化并与工件分离。
[0027]还包括步骤F:对细长轴工件的内孔进行精车。
[0028]所述步骤C中细长轴工件的内孔中还放有加强芯棒。
[0029]所述加强芯棒为端部带有堵头的中空结构。
[0030]所述低熔点填充物为低熔点合金。
[0031]所述步骤B和/或步骤E中的加热介质为热水或热油。
[0032]所述低熔点填充物的液化温度在50°C -90°C之间。
[0033]实施例:
[0034]利用本方法对某航空薄壁细长轴类现场实际实验，如图1所示，该零件总体长度为1192.6mm，最大外圆直径为Φ 74mm，最大内孔直径为Φ 68mm，长径比为16: 1，属于薄壁细长轴类。
[0035]经过多次现场实验，以及对工艺加工步骤进行综合分析后，对加工方法、切削参数、工艺路线进行详细的调整，具体实施方法如下:先加工细长轴工件1的深孔，并留出精加工余量；将低熔点合金填充物在80°C左右的热水中融化；用堵头A2将细长轴工件1小端堵死，把细长轴工件1大端内孔朝上立起；将加强芯棒3放入细长轴工件1的内孔中，并用堵头B5将上端盖死，避免灌满后低熔点合金流入芯棒孔里；灌入低熔点合金，自然冷却凝固后进行外部结构的加工工序。外形结构加工完成后用相同温度的热水或热油浸泡注有低熔点合金填充物的细长轴工件1很容易将该金属与工件分离，再进行内孔的精车，完成细长轴工件1的加工。分离出来的低熔点合金填充物可回收循环使用。
[0036]首次使用低熔点金属填充轴类零件内孔，加强工件的刚性，整体提高了加工性能。由于在轴孔内灌注了低熔点合金会加大零件自身重量，夹持时会因本身自重对零件造成一定程度的弯曲变形，因而在灌注低熔点合金时在金属内部增加一根金属加强芯棒，在低熔点金属凝固后再次起到加强刚性，减轻重量的作用，先将工件外圆加工完成以后，再进行内孔的精车。
[0037]最终加工完成后零件外圆跳动最大值为0.05mm，壁厚差为0.03mm，完全符合了设计要求。
[0038]采用低熔点合金填充轴类零件内孔，加强工件的刚性，整体提高了加工性能。该金属的是一种特质的多元共晶金属，含有B1、Sn、Pb、In等元素，恪点极低，液化温度在50°C-9(TC之间，凝固后可马上投入生产使用，且热膨胀系数非常低，可忽略不计。
[0039]本发明解决工件在数控加工后产生的加工变形以及壁厚差无法保证的技术创新，适用于航空发动各类薄壁轴零件，能有效的预防了在加工中由于细长轴零件本身刚性差，材料易变形，壁厚差不好保证的问题。
【主权项】
1.一种薄壁细长轴类零件的加工方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤A、下料，并将细长轴工件的内孔按要求加工； 步骤B、将低熔点填充物加热使其充分融化； 步骤C、将充分融化的低熔点填充物灌满细长轴工件的内孔； 步骤D、待内孔中的低熔点填充物冷却凝固后按要求加工细长轴工件的外形结构； 步骤E、对加工好后的细长轴工件及其内孔中的低熔点填充物加热，使得内孔中的低熔点填充物融化并与工件分离。2.如权利要求1所述的薄壁细长轴类零件的加工方法，其特征在于:还包括步骤F:对细长轴工件的内孔进行精车。3.如权利要求1所述的薄壁细长轴类零件的加工方法，其特征在于:所述步骤C中细长轴工件的内孔中还放有加强芯棒。4.如权利要求3所述的薄壁细长轴类零件的加工方法，其特征在于:所述加强芯棒为端部带有堵头的中空结构。5.如权利要求1所述的薄壁细长轴类零件的加工方法，其特征在于:所述低熔点填充物为低恪点合金。6.如权利要求1所述的薄壁细长轴类零件的加工方法，其特征在于:所述步骤B和/或步骤E中的加热介质为热水或热油。7.如权利要求1?5所述的薄壁细长轴类零件的加工方法，其特征在于:所述低熔点填充物的液化温度在50 °C -90 °C之间。
【专利摘要】本发明提供了一种薄壁细长轴类零件的加工方法，包括以下步骤：下料并将细长轴工件的内孔按要求加工；将低熔点填充物加热使其充分融化；将充分融化的低熔点填充物灌满细长轴工件的内孔；待内孔中的低熔点填充物冷却凝固后按要求加工细长轴工件的外形结构；对加工好后的细长轴工件及其内孔中的低熔点填充物加热，使得内孔中的低熔点填充物融化并与工件分离。本发明使用低熔点填充物填充轴类零件内孔，加强工件的刚性，整体提高了加工性能；在灌注低熔点合金时在金属内部增加一根金属加强芯棒，在低熔点金属凝固后再次起到加强刚性，减轻重量的作用，有效的预防了在加工中由于细长轴零件本身刚性差，壁厚差不好保证的问题。
【IPC分类】B23P15/14
【公开号】CN105328423
【申请号】CN201510906614
【发明人】吴珂, 杨斌涛, 马靓, 倪俨
【申请人】贵州黎阳航空动力有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年12月9日