一種航空發(fā)動機葉片臺階深孔的車削方法
【專利摘要】一種航空發(fā)動機葉片臺階深孔的車削方法，先用車床在工件上車出孔徑小于臺階深孔內(nèi)徑的透孔，然后在透孔的前后端車出前后短孔；卸下工件后將前支撐套裝入工件前短孔中；將專用刀具的前段刀桿穿過透孔.裝入前支撐套內(nèi)孔中；利用壓力螺釘調(diào)整刀頭，使其伸出刀桿的長度滿足車削工件內(nèi)孔需要；將后支撐套套在后段刀桿前部，裝入工件后短孔中；將工件安裝在車床上；固定刀桿，開動車床，使工件旋轉(zhuǎn)，走刀車出所需內(nèi)孔；車完后將刀桿連同后支撐套一起從工件中退出；停止車床運轉(zhuǎn)，將工件卸下，將前支撐套從工件前短孔中取出。本加工方法比傳統(tǒng)的鉆床擴孔法加工精度高、產(chǎn)品質(zhì)量合格率高、加工效率高，葉片制造成本低。
【專利說明】一種航空發(fā)動機葉片臺階深孔的車削方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空發(fā)動機【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種針對航空發(fā)動機葉片上的臺階深孔的車削方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在航空發(fā)動機的所有零件中，葉片的加工難度是相當(dāng)大的，這是由其自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜和制造精度要求高的特點所決定的。
[0003]隨著航空機械加工工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，為減輕發(fā)動機的重量，節(jié)省原材料，目前采用長軸徑深孔結(jié)構(gòu)的零件越來越多，其中在發(fā)動機的葉片上加工臺階深孔最為常見。
[0004]如圖1所示，航空發(fā)動機葉片2的臺階深孔，由前短孔1、內(nèi)孔2和后短孔4組成。內(nèi)孔的孔徑大于前短孔孔徑，小于后短孔孔徑，內(nèi)孔的總深度(長度)一般大于300mm，孔徑不超過20mm，長徑比比較大。對這種臺階深孔，傳統(tǒng)的加工方法是擴孔法，即利用鉆床進行加工。由于擴孔鉆和鉸刀的長度較長，剛性差，切削時會產(chǎn)生振動，給鉆削帶來很大困難。其缺點，一是加工效率低，加工一個深孔平均需75分鐘；二是加工精度差，合格率低，合格率最高只能達到62%，造成大量廢品；三是刀具磨損快，使用壽命低。由此導(dǎo)致葉片的制造成本聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點提供一種航空發(fā)動機葉片臺階深孔的車削方法，以提高航空發(fā)動機葉片臺階深孔的加工精度，提高產(chǎn)品合格率及加工效率，降低葉片的制造成本。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的航空發(fā)動機葉片臺階深孔的車削方法，包括以下步驟:
[0007]步驟1:先在車床上用卡盤和中心架安裝好工件(發(fā)動機葉片)，用內(nèi)孔刀先車出一孔徑小于工件前短孔孔徑的透孔，然后在透孔的前后兩端分別車出工件的前短孔和后短孔，卸下工件；
[0008]步驟2:利用前支撐套和后支撐套安裝專用刀具
[0009]專用刀具由刀桿和刀頭組成，刀桿前后分為三段，前段刀桿的長度與工件的前短孔和內(nèi)孔的總長度一致，直徑與步驟I所述透孔的孔徑一致，后段刀桿的長度大于工件內(nèi)孔深度與后短孔深度之和(保證刀頭切削的行程)，直徑大于步驟I所述透孔的孔徑、小于工件內(nèi)孔的孔徑；中間段刀桿為直徑與前段刀桿直徑相同的半圓形，長度略大于刀頭的寬度，其上通過壓力螺釘安裝有可調(diào)節(jié)伸出刀桿長度的刀頭；
[0010]前支撐套的外徑和工件的前短孔孔徑一致，內(nèi)孔孔徑與專用刀具前段刀桿的直徑一致，長度不大于前短孔的深度；后支撐套的外徑和工件的后短孔孔徑一致，內(nèi)孔孔徑與后段刀桿的直徑一致，長度不大于后短孔的深度；
[0011]將前支撐套裝入工件的前短孔中；將專用刀具的前段刀桿穿過所述透孔.裝入前支撐套內(nèi)孔中；利用壓力螺釘調(diào)整刀頭，使其伸出前段刀桿的長度等于工件內(nèi)孔直徑與前段刀桿直徑之差的二分之一；將后支撐套套在后段刀桿的前部，并裝入工件的后短孔中；將工件安裝在車床上；用刀墊調(diào)整好刀桿的高度后，將刀桿固定在車床的方刀臺上，使刀桿在前支撐套和后支撐套中滑動自如；
[0012]步驟3:開動車床，使工件旋轉(zhuǎn)，開始走刀車削，直到車削的工件內(nèi)孔深度達到要求為止；
[0013]步驟4:工件內(nèi)孔車削完，反向移動大拖板，將刀桿連同后支撐套一起從工件中退出；停止車床運轉(zhuǎn)，將加工好臺階深孔的工件卸下，將前支撐套從工件的前短孔中取出。
[0014]加工下一個工件時，除不再需要調(diào)整刀頭伸出刀桿的長度外，其它步驟與上述相同。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0016]通過前支撐套和后支撐對刀桿的支撐作用，使刀桿在切削過程中不易振動，加工精度提高，產(chǎn)品質(zhì)量合格率提高，廢品率降低；加工時間縮短70%以上，加工效率提高；葉片制造成本降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為某航空發(fā)動機整流葉片上的臺階深孔剖視圖；
[0018]圖2為本發(fā)明所用專用刀具的示意圖(主視圖)；
[0019]圖3為圖2的俯視圖；
[0020]圖4為本發(fā)明車削圖1臺階深孔的加工工裝示意圖。
[0021]圖中:1-前短孔,2-內(nèi)孔,3-葉片，4_后短孔,5-前段刀桿，6_中間段刀桿，7_壓力螺釘，8-刀頭，9-后段刀桿，10-前支撐套，11-工件，12-后支撐套，13-刀臺螺釘，14-方刀臺。
【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0023]本實施例為在某型航空發(fā)動機整流葉片上用本發(fā)明方法加工臺階深孔。
[0024]圖1為某型航空發(fā)動機整流葉片3上的臺階深孔的剖視圖，該臺階深孔自前向后分為孔徑為Φ 12mm、深20mm的前短孔I,孔徑為Φ 16mm、深330mm的內(nèi)孔2,孔徑為Φ20ι?πι、深50mm的后短孔4。為保證航空發(fā)動機整流葉片的質(zhì)量，該深孔的設(shè)計加工精度要求為
± Φ0.1mnin
[0025]參照圖2至圖4，采用本發(fā)明車削方法加工圖1所示航空發(fā)動機整流葉片臺階深孔的步驟是:
[0026]步驟1:先在車床上用卡盤和中心架安裝好工件11 (發(fā)動機整流葉片)，用內(nèi)孔刀先車出孔徑為Φ IOmm的透孔，然后在透孔的前端車出工件的前短孔I和后短孔4，然后卸下工件；
[0027]步驟2:利用前支撐套10和后支撐套12安裝專用刀具
[0028]預(yù)制專用刀具，如圖2和圖3所示，專用刀具由刀桿和刀頭8組成，刀桿前后分為三段，前段刀桿5的長度為350mm，直徑Φ IOmm,后段刀桿9的長度520mm，直徑Φ 14mm ;中間段刀桿6為半圓形，直徑與前段刀桿直徑相同，長度20mm (刀頭8的寬度為18mm)，其上安裝刀頭8，刀頭8通過壓力螺釘7可調(diào)節(jié)其伸出前段刀桿的長度；
[0029]用45#鋼材分別預(yù)制前支撐套10和后支撐套12，參照圖4，前支撐套10的外徑為Φ 12mm,內(nèi)孔孔徑Φ IOmm,長20mm ;后支撐套的外徑Φ 20mm,內(nèi)孔孔徑Φ 14mm,長40mm;
[0030]先將前支撐套裝入工件的前短孔中；將專用刀具的前段刀桿穿過所述透孔.裝入前支撐套內(nèi)孔中；利用壓力螺釘調(diào)整刀頭，使其伸出前段刀桿的長度為3mm，等于工件內(nèi)孔孔徑(Φ 16mm)與前段刀桿直徑(Φ 10mm)之差(6mm)的二分之一；將后支撐套套在后段刀桿的前部，并裝入工件的后短孔中；將工件安裝在車床上；用刀墊調(diào)整好刀桿的高度后，利用刀臺螺釘13將刀桿固定在車床的方刀臺14上，使刀桿在前支撐套和后支撐套中滑動自如；
[0031]步驟3:開動車床，使工件旋轉(zhuǎn)，開始走刀車削，直到車削的工件內(nèi)孔深度達到330mm為止；
[0032]步驟4:工件內(nèi)孔車削完，反向移動大拖板，將刀桿連同后支撐套一起從工件中退出；停止車床運轉(zhuǎn)，將加工好臺階深孔的工件卸下，將前支撐套從工件的前短孔中取出。
[0033]加工下一個工件時，除不再需要調(diào)整刀頭伸出刀桿的長度外，其它步驟與上述相同。
[0034]采用上述車削工藝加工的該型航空發(fā)動機整流葉片臺階深孔，精度達到設(shè)計要求，產(chǎn)品質(zhì)量合格率達到90%以上，車削一個深孔平均只用21分鐘，比傳統(tǒng)擴孔法縮短加工時間72%。
【權(quán)利要求】
1.一種航空發(fā)動機葉片臺階深孔的車削方法，其特征是包括以下步驟: 步驟1:先在車床上用卡盤和中心架安裝好工件(發(fā)動機葉片)，用內(nèi)孔刀先車出一孔徑小于工件前短孔孔徑的透孔，然后在透孔的前后兩端分別車出工件的前短孔和后短孔，卸下工件； 步驟2:利用前支撐套和后支撐套安裝專用刀具 專用刀具由刀桿和刀頭組成，刀桿前后分為三段，前段刀桿的長度與工件的前短孔和內(nèi)孔的總長度一致，直徑與步驟I所述透孔的孔徑一致，后段刀桿的長度大于工件內(nèi)孔深度與后短孔深度之和，直徑大于步驟I所述透孔的孔徑、小于工件內(nèi)孔的孔徑；中間段刀桿為直徑與前段刀桿直徑相同的半圓形，長度略大于刀頭的寬度，其上通過壓力螺釘安裝有可調(diào)節(jié)伸出刀桿長度的刀頭； 前支撐套的外徑和工件的前短孔孔徑一致，內(nèi)孔孔徑與專用刀具前段刀桿的直徑一致，長度不大于前短孔的深度；后支撐套的外徑和工件的后短孔孔徑一致，內(nèi)孔孔徑與后段刀桿的直徑一致，長度不大于后短孔的深度； 將前支撐套裝入工件的前短孔中；將專用刀具的前段刀桿穿過所述透孔.裝入前支撐套內(nèi)孔中；利用壓力螺釘調(diào)整刀頭，使其伸出前段刀桿的長度等于工件內(nèi)孔直徑與前段刀桿直徑之差的二分之一；將后支撐套套在后段刀桿的前部，并裝入工件的后短孔中；將工件安裝在車床上；用刀墊調(diào)整好刀桿的高度后，將刀桿固定在車床的方刀臺上，使刀桿在前支撐套和后支撐套中滑動自如； 步驟3:開動車床，使工件旋轉(zhuǎn)，開始走刀車削，直到車削的工件內(nèi)孔深度達到要求為止; 步驟4:工件內(nèi)孔車削完，反向移動大拖板，將刀桿連同后支撐套一起從工件中退出；停止車床運轉(zhuǎn)，將加工好臺階深孔的工件卸下，將前支撐套從工件的前短孔中取出。
【文檔編號】B23B5/00GK103752855SQ201410023792
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】李文武, 武志勇, 楊建利, 姜紹西, 孟憲志 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(集團)有限責(zé)任公司