高精密封严圈加工工艺探究

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1、高精密封严圈加工工艺探究摘要：高精密轴承封严圈的材质为高温合金，零件的斜面都是有空间的斜面点构成；零件基准端面均布有17处槽及28个孔，小端端面有12个孔，零件大端由薄壁封严槽构成，且有涂层加工。该零件为GE公司重要零件，为其它类涂层加工及高温合金零件的加工，起到了推广及借鉴的作用。关健词：高温合金零件；涂层加工；斜面空间壁厚检测；车削加工中图分类号：TU758.16文献标识码：A1零件结构及加工概述1.1零件结构高精密轴承封严圈的材质为高温合金Inco718（对应国内高铬4169），最大外径尺寸φ380mm

2、，高129.4mm，型面壁厚1.524mm，零件的斜面都是有空间的斜面点构成。零件基准端面均布有17处槽及28个孔，小端端面有12个孔，零件大端由的薄壁封严槽构成。1.2工艺难点该零件从设计图纸进行工艺分析，从机械加工、涂层加工和空间斜面点检测三个方面对加工难点进行论述。1.2.1机械加工难点6基准B直径尺寸：φ287.899±0.038，且在基准B上铣加工17个槽，小端配合基准φ128.524±0.025，且对于基准A、B的跳动在0.05mm之内；高精密封严槽：槽外直径φ377.596±0.025，槽宽1.

3、651±0.025、槽深4.45±0.127、槽内对基准A、B的跳动要求为0.05mm并且槽底为理论R转接。1.2.2涂层的加工难点零件涂层尺寸：φ79.197±0.025（中间为涂层，两端为零件基体），且涂层全跳动对于基准A、B为0.05mm。1.2.3空间斜面点检测的难点高精密轴承封严圈的斜面均不是等厚，在斜面有4处连接部位的壁厚2侧均增厚3°-5°，而这3°-5°斜度的壁厚在加工个过程中可以通过程序来控制，但怎样来检测这3°-5°斜度的壁厚。2加工工艺研究零件车加工的工艺路线：由于考虑到零件深腔的深度为

4、53.5mm且零件的壁厚只有1.524mm，如果一道工序直接将深腔车加工完成，那零件的变形将可能直接导致零件的报废，故零件车加工工艺路线分为：粗车-半精车-精车路线来完成零件的加工，粗车给半精车留1.2-2mm的余量，半精车给精车留0.7-1mm的余量。2.1车加工的研制6半精车工序需将零件深腔（53.5mm）加工完成，形成深腔两个侧面的夹角只有52°。造成加工零件深腔过程中只能使用球刀刀片进行加工，且刀柄为直柄，但球刀切削零件易在深腔底R部位产生刀具振纹，为避免振纹的产生，采用循环程序加工零件，循环程序可在

5、加工过程中保证零件的切削量一致（每刀的上刀量0.5mmMax），这样就可以避免刀具切削量不一致造成刀具的让刀，并减少振纹的产生。通过加工参数合理选择，减少球刀在深腔转接R处的受力：通过零件切削线速度恒定来解决振纹问题，零件越接近R部位，零件的线速度越低，转速越慢。精车工序：零件直径基准B（φ287.899±0.038）、平面基准A，必须先精车完成，再加工端面、小端直径、内孔、深腔等尺寸，才能保证以上部位对于基准A、B的技术条件，但基准A、B在后工序还需铣开17个槽，铣槽造成基准A、B变形，而变形量易造成以上尺

6、寸对于基准A、B的技术条件超差。如果先精车其它尺寸再加工基准，通过其它尺寸反保证基准A、B，工序其它直径尺寸经过尺寸链的换算公差由原来的0.254mm变为0.0125mm，在工序中这样的直径就很难保证。只有通过减小铣加工过程中基准A、B的变形来解决其它部位对于基准A、B的技术条件的问题。6零件在基准A、B上铣开17个槽，且每个槽铣加工深度为5.38mm，首先，槽的深度5.38mm采用分层方法加工；其次，通过现场的试加工：走刀方式由外向内的走刀方式造成基准B的变化量为0-0.02mm，而由内向外的走刀方式造成基

7、准B的变化为：0-0.05mm，以铣加工的走刀方式来控制基准铣加工后的变化量，并在工艺中通过转换零件基准，将基准B转换到外圆基准H，这样就可以在机床上直接检测零件小端的跳动。且在工艺文件中规定，在加工小端配合基准前，必须重新找正基准H。2.2铣加工的研制零件复杂型面的铣加工，该部位加工必须采用5轴联动铣加工的方式进行，零件斜面为加强的强度，在斜面底部连接部位，壁厚两侧均增厚3°的壁厚，而这型面3°的偏差，造成铣加工3°型面的过程中易造成刀具与其它斜面过切，为保证零件车加工与铣加工的衔接，且不造成铣加工产生的过

8、切，在铣加工斜面部位，需反复的进行调试零件铣加工驱动曲面的百分比，来保证零件铣加工与车加工完全的衔接。2.3高精密封严槽的加工该零件最难的瓶颈是封严槽的加工，其设计要求：槽外直径φ377.596±0.025，槽宽1.651±0.025、槽深4.45±0.127、槽内对基准A、B的跳动要求为0.05mm并且槽底为理论R转接。由于零件封严槽的设计要求极为严格，要想保证零件的设计要求，应从以下几个方面保证