提高大尺寸薄壁轴承支撑件加工效率的方法.pdf

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1、Q!Q：!工2ChinaNewTechnolos工业技术提高大尺寸薄壁轴承支撑件加工效率的方法臧笑字闫龙吴昊王康昌(中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司，辽宁沈阳110043)摘要：针对典型的大尺寸薄壁轴承支撑件，根据加工过程中的变形规律合理分配加工余量、集中工序内容优化了工艺路线、通过分析切削状态和切削试验优化了数控刀具和切削参数，通过使用软辅助支撑降低切削状态下的震动趋势，在摆动结构主轴的5轴机床上使用动力头进行螺纹铣；0~Y-，并且使用CBN刀具进行轴承衬套的高硬度高粗糙度要求表面加

2、工。解决了工件尺寸大、精度要求高、壁厚薄变形控制难度大、内腔螺纹可这性差以及轴承衬套磨削加工困难等技术难题。关键词：薄壁轴承支撑；铣内腔螺纹；切削状态分析；软辅助支撑；变形控制；CBN刀具中图分类号：TH133文献标识码：A前言必须保证车加工过程中切削刃锋利，提能要求过高且磨削区温度难以控制等因某先进的涡轮风扇发动机，风扇高零件各处表面的应力一致性。素影响，使得磨削方法实现难度过高，直径较大，其一号轴承支撑直径超过(3)精加工过程中，南于零件刚性利用CBN刀片进行车加配合抛光方法900ram、高度大

3、于600mm、最小壁厚不不足会引起震动和加工结果异常，需要可以在数控立车上实现加T，加工效率足1．3ram，是典型的易变形薄壁机匣类使用软辅助支撑结构的专用夹具来提高较高，被加lT零件表面几乎无温度上升，零件，该类型零件的研制需要解决大量工艺系统刚性、吸收震动能量和减少零抛光较容易实现，需要注意对于该零件技术难题，本文主要针对该类零件的典件由于切削力引起的局部变形，相比传的加工，车削方法下，切削工况成为了型技术难题进行分析和阐述。统过定位法进行辅助支撑的方式，这种最严重的间断切削，选择韧性稍强并且1

4、结构材料分析方式操作更方便，引起的装夹变形更小，具有预倒角的刀片有利于保持切削刃形某机型涡扇发动机的一号支点轴承且零件加工过程中各部位的震动趋势都状，但难以适应间断并不严重的状态下支撑是该发动机的重要承力构件。主要能有效控制。的切削。因此实际车加_T完成后零件表由支撑主体和轴承衬套两个单件构成。(4)由于零件尺寸较大，且被加_T面光度仅仅可以达到Ra0．3—0．4，需抛光设计结构具有以下特点：表面的粗糙度要求高，刀片能够达到的才能达到更高的粗糙度要求。(1)支撑主体材料为钛合金，后改螺旋切削长度有限

5、，因此在加工过程中出于成本考虑，可以将切削进给增为不锈钢，形状为锥形薄壁机匣，最小需注意刀具切削用量参数的优化和选择，大，这样可以大幅度降低车加lT喷油孑L壁厚为约l。3mm，前后安装边均带有花以降低切削区温度和切屑形成过程塑性时的严重间断切削状态对刀片的损伤，边、安装止口及数百个轴向联接孑L。变形为出发点，选取合理的线速度，必进而大幅度提高刀片寿命，降低刀具消(2)结构尺寸大，锥形环带上有着要时降低切深，并根据被加工表面粗糙耗，同时提高了加工效率，尽管此时表垂直于锥面的凸台及安装插销螺套用的度要求

6、选取进给值。有时候甚至需要在面粗糙度并不满足要求，实际一般达到螺纹孑L。保证相同粗糙度前提下通过加大刀尖圆Ra0．45—0．55，但依靠并不复杂的抛光方(3)精度要求较高，前后两级定位角来加大实际允许使用的进给值极限，法作为补充，可以达到零件表面的粗糙止口的同轴度需要满足0．02mm才能满足进而缩短螺旋切削长度，达到一个刀尖度要求的同时，也去除了孑L边的尖边和T艺及使用要求。至少完成一处表面的一次加_T的目的。毛刺。(4)轴承支撑小端内孑L与轴承衬套(5)摆动结构主轴的5轴机床使结论过盈装配后形成油

7、路，油路清洁度要求用摆动头和机床转盘共同差补出实际斜进行薄壁大尺寸整体机匣结构零件高轴承衬套内型面是两个偏心的半圆组度，因此使用动力头进行联动铣加工螺的加工，依靠牺牲加工时间和刀具成本成。纹时，坐标系变换和变换后的运动指令换取加工质量的方法是无法面对同行业(5)轴承衬套采用440C淬火后硬比较复杂，最简单的办法是使用平移旋竞争的，需要在每个加丁环节选用加T度接近HRC60，要求粗糙度Ra0．4。转等指令将坐标系变换完成后，利用机效率高、加工过程更稳定、加工结果一2加工难点及解决方法床系统自带的循环指

8、令，如西门子系统致性好的方法，通过不断的改进，及时(1)零件毛坯为不锈钢大型环形的CYCLE800等指令，该循环指令中的更换更合适的加工刀具和_T装，及时根锻件，加_T余量极大，粗加工大量采用将刀轴运动到目标坐标系下的功能是实据加工过程的变化调整加lT过程，必要CNMG刀片。可以获得较大材料去除率，现摆动主轴比较复杂的坐标系变换后运时试验较新的加_T方法，可以达到高质且切屑容易控制，加工零件某些区域时，动的捷径。之后各轴运动到变换后的坐量、高效率、低成本的目的。在该刀