薄壁机匣加工变形控制

何东敏　孙可婧　常久青　闫　龙　高　闯（沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，辽宁 沈阳 110043）

薄壁机匣加工变形控制

何东敏孙可婧常久青闫龙高闯
（沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，辽宁 沈阳 110043）

本文研究了薄壁机匣零件在研制过程中所遇到 的变形难题，经过对薄壁机匣车加工、铣加工、磨涂层工序的工艺改进，有效地控制了薄壁机匣的变形，有效提升了零件的制造水平，同时也为今后类似零件的研制提供技术支持。

薄壁；机匣；加工；变形；控制

1 薄壁机匣加工难点分析

薄壁机匣型面较复杂且属于薄壁易变型零件，零件最薄壁厚为1.5mm，其材料为高温合金（Inco718），薄壁机匣的结构是轴线重合的圆柱面，两处环行凹槽，壁薄、刚性差，在加紧力和切削力的作用下零件容易产生变形，其尺寸不易保证。

区域G直径尺寸：φ314.6±0.015，区域P直径尺寸：φ305.18±0.015，高精密配合尺寸；喷涂内孔对基准A、B的位置度要求为φ0.127mm，圆度0.127，限制状态圆度为0.01。如图1所示。

图1

2 确定有效的控制变形方案

影响零件的变形因素是多方面的、复杂的，有效地避免零件的变形是加工过程的关键。薄壁机匣应在工艺路线的安排，加工余量的选择，定位基准的选择等方面采取一系列的工艺措施。

（1）将零件的整个加工分为粗加工、精加工，必须使粗加工的定位基准为精加工提供可靠的、稳定的定位基准。

（2）薄壁机匣的精加工应该尽量采用工序集中原则，使得零件的大部分尺寸，集中在零件的一次装夹定位中完成，可有效地保证各圆柱的同心度。

（3）为了更可靠地保证零件喷涂表面的尺寸精度，有效的控制变形，将在铣加工完成后精车喷涂底径，然后再磨喷涂层。

图2

3 改进车、铣加工的定位基准

夹具定位基准面选择不当，零件的压紧方式选择不合理，装夹零件时也会造成零件的变形，由于该件的结构所限，必须正确地选择零件的定位基准，精车定位基准面应相对稳定。

（1）机匣最薄处1.5mm，为了控制零件较大的变形，零件主要加工路线：粗车-半精车-精车-铣加工-车喷涂底径-磨喷涂层。

（2）车前端工序的改进：

基准：C、D，压紧F，加工部位如图2所示，本工序严格控制分步加工，半精加工零件整个型面，单边留余量0.2mm～0.3mm停止加工；松压板，平放零件24小时后精车，加工前对点找正表面A、B偏差不大于0.02；通过合理选择加工参数，减少加工的受力，现场反复的试验加工，采用n=25-40r/min，f= 0.1mm/rmax，可以减小变形。

（3）车后端工序的进：基准：A、D压紧：E，零件直径基准D、平面基准A，必须先经上工序完成精车，为精加工后端提供可靠的、稳定的定位基准，才能保证该工序的要求；通过合理选择加工参数，减少加工的受力，现场反复的试验加工，采用n=15-30r/min，进给：f=0.1mm/rmax.可以小变形。

（4）铣花边及钻孔工序的改进：

铣加工和车加工工序同基准，改善原压紧造成直径尺寸变形大的因素。

（5）车喷涂底径工序的改进要求：

基准：C、D，压紧F（定位压紧如图2所示），严格控制装夹零件压紧面的压板，装夹过程中必须在F面压表检查，压紧各压板造成的零件变形不允许超过0.02。

（6）磨涂层工序的改进要求：

图3

基准：C、D，压紧F（定位压紧如图2所示），加工前将零件安装到夹具上，小心安装限制环后安装压板，安装过程中不允许敲击零件，通过移动夹具找正零件表面E，跳动不大于0.01；严格控制装夹零件压紧面的压板，装夹过程中必须在F面压表检查，压紧各压板造成的零件变形不允许超过0.02。

结语

该论文研究了薄壁机匣的加工变形控制，通过改进车、铣、磨工序的定位、压紧等工艺措施，有效地减小了加工变形，使得薄壁机匣的加工质量明显提高，取得了技术创新成果。

[1]师俊东.航空用高温合金薄壁机匣零件工艺研究[J].大连理工大学，2012.

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