敖　強(qiáng)　　　鄧　昶　　　鄭琪然（沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110043）

大直徑薄壁復(fù)雜轉(zhuǎn)接軸工藝研究

敖強(qiáng)鄧昶鄭琪然
（沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110043）

摘要：轉(zhuǎn)接軸是一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大直徑薄壁工件，尺寸精度、形位公差要求極高。通過分析工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制定了合理的工藝路線，在半精車后和精車前分別進(jìn)行了穩(wěn)定處理；派制精車內(nèi)外型面夾具、加長(zhǎng)刀桿、內(nèi)止口測(cè)具；編制半精車、精車內(nèi)外型面數(shù)控程序，選擇合適刀具在數(shù)控車床上進(jìn)行加工，有效控制工件大外圓及端面的加工變形；解決加工深長(zhǎng)孔振刀讓刀問題，保證外圓、內(nèi)孔尺寸及技術(shù)條件要求。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)接軸；薄壁；大外圓；深長(zhǎng)孔；加工變形

轉(zhuǎn)接軸結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，不但工件大外圓直徑尺寸較大而且軸向尺寸較長(zhǎng)且內(nèi)孔較深。直徑越大意味著工件加工變形越不好控制。內(nèi)孔深加工時(shí)容易振刀、讓刀，使內(nèi)孔尺寸和粗糙度難保證，由于是首次加工大直徑轉(zhuǎn)接軸，沒有直接可借鑒的加工經(jīng)驗(yàn)，只能在加工中摸索、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。找出影響工件變形的因素，以便在精車內(nèi)外型面、大外圓及端面、銑加工多處斜槽、斜孔及徑向槽以及在噴丸后對(duì)大外圓和止口的修復(fù)中更好地控制工件變形，保證外圓、內(nèi)孔直徑尺寸和對(duì)基準(zhǔn)的跳動(dòng)0.013和垂直度0.01的要求。

1　工件結(jié)構(gòu)分析

轉(zhuǎn)接軸材料為TC4鈦合金，外徑尺寸較大φ4XXmm，軸向尺寸較長(zhǎng)4XXmm，最薄壁厚僅為3mm，腹板型面壁厚尺寸公差嚴(yán)，加工難保證。大端面φ7、φ8安裝孔各有60個(gè)，由于壁厚較薄，加工時(shí)易引起大端面變形。外圓上有螺紋和花鍵，在度面及外圓上有多處斜槽、斜孔及徑向槽，加工時(shí)易引起工件變形。內(nèi)孔有4處球頭槽及凹槽，小端面有4處端面槽。內(nèi)孔直徑為φ1XXmm，深為3XXmm，加工時(shí)容易振刀、讓刀，使內(nèi)孔尺寸和粗糙度難保證。工件配合尺寸精度及技術(shù)條件要求高，尺寸最小公差為0.013，垂直度、同軸度為0.01，對(duì)基準(zhǔn)跳動(dòng)為0.013，很難加工保證。需要派制精車內(nèi)外型面夾具，加長(zhǎng)刀桿，內(nèi)止口測(cè)具，編制數(shù)控程序，選擇合適刀具，以控制工件加工變形及加工深長(zhǎng)孔振刀讓刀問題，保證外圓、內(nèi)孔尺寸精度及技術(shù)條件要求。

工件三維圖如圖1所示。

2　加工前工藝準(zhǔn)備

2.1制定合理的工藝加工方案，在粗加工后和半精加工后分別進(jìn)行穩(wěn)定處理，以消除加工應(yīng)力控制工件變形。

2.2半精車、精車工序采用數(shù)控加工，選擇合適刀具，編制數(shù)控程序，在數(shù)控車床上進(jìn)行加工內(nèi)外型面，以保證尺寸精度、技術(shù)條件要求、提高工件加工效率。

3主要表面加工方法

3.1大外圓、端面及深內(nèi)孔的加工

采用專用精車夾具，選擇合適刀具編制數(shù)控程序在數(shù)控車床上進(jìn)行加工，通過夾具輔助支撐有效地控制了大端面及外圓的加工變形。精車內(nèi)孔時(shí)采用加長(zhǎng)刀桿加工深內(nèi)孔，解決振刀、讓刀問題，保證內(nèi)孔尺寸和工件表面粗糙度要求。

3.2外型面的加工

采用專用精車外型面夾具漲緊內(nèi)孔壓緊小端面精車大端面、內(nèi)止口、腹板型面。壓緊大端面精車外圓和內(nèi)孔。采用漲緊夾具結(jié)構(gòu)能夠有效地控制工件夾緊變形以控制工件精車大外圓及端面和精車外圓時(shí)的變形。通過采用該夾具可同時(shí)加工外型面和內(nèi)孔，不僅保證了外圓、內(nèi)孔較高的尺寸公差要求，同時(shí)控制了大端面、大外圓的加工變形，保證了外圓對(duì)基準(zhǔn)的跳動(dòng)等相關(guān)技術(shù)條件要求。

3.3大端面鏜孔

大端面φ7、φ8孔各有60個(gè)，孔位置度要求0.05，由于壁厚較薄加工時(shí)易引起端面變形，會(huì)造成孔位置度超差。通過采用組合夾具壓緊大外圓邊緣并在坐標(biāo)鏜床鉆鏜120個(gè)孔，很好地控制了加工120個(gè)孔時(shí)，大端面的變形，從而保證了孔的尺寸公差要求和120個(gè)孔的位置度0.05的要求。

3.4凹槽、斜孔、斜槽、徑向槽的加工

選擇合適刀具，編制數(shù)控程序?qū)?處球頭凹槽、斜孔、斜槽、徑向槽工序合并一次裝夾找正，在五坐標(biāo)加工中心進(jìn)行，保證了斜孔、斜槽、徑向槽相關(guān)尺寸及技術(shù)條件要求，提高了生產(chǎn)效率。

3.5端面槽的加工

轉(zhuǎn)接軸4處端面槽到中心距離尺寸公差嚴(yán)僅為0.05位置度要求0.15需要在插床上進(jìn)行加工，先在加工位置劃線，然后找正插槽刀具中心，將工件裝夾在工作臺(tái)上找正工件中心及4槽位置。通過試驗(yàn)加工后經(jīng)檢測(cè)工件尺寸和位置度度滿足圖紙要求。

結(jié)語(yǔ)

通過派制精車內(nèi)外型面夾具，選擇合適刀具，編制數(shù)控程序并在數(shù)控車床上進(jìn)行加工試驗(yàn)，解決了工件大外圓及端面的變形及腹板型面壁厚尺寸難保證問題。采用加長(zhǎng)刀桿加工深長(zhǎng)孔解決了車內(nèi)孔振刀、讓刀問題。保證了工件的外圓、內(nèi)孔尺寸精度及相關(guān)技術(shù)條件要求，將加工凹槽、斜孔、斜槽、徑向槽在五坐標(biāo)加工中心進(jìn)行，提高了加工效率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類號(hào)：TG65

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

作者簡(jiǎn)介：敖強(qiáng)（1980-），男，遼寧錦州，沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司盤軸加工廠總工程師，學(xué)士學(xué)位。主要研究對(duì)象為機(jī)械加工軸類、軸頸類、環(huán)形件類工件加工。