轴承座封严环变形控制

（沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，辽宁 沈阳 110043）

随着航空发动机设计性能的不断提高，加上难加工材料的使用,在加工中如何控制变形，如何提高加工质量就是此次攻关所要达到的要求，特别是壁厚为1.5mm的机匣加工，其变形量的控制更是机匣制造技术提升的关键。

经分析，零件有如下加工难点：原工艺未及时消除由于车大余量而形成的切削应力，后续加工，边加工边变形，很难控制，尤其第60工序喷涂Ag-Cu涂层后，由于温度升高造成内部应力释放，零件变形较严重，车涂层后放置一段时间，零件变形较大，经常从外车间取回返修，给车间带来不必要的麻烦及不良影响。通过重新调整工艺路线，在数控机床上加工，不断的试验加工参数，摸索加工时的加工顺序，试验出来比较合理的加工参数，已达到控制其变形，保证尺寸要求的目的，从而提高该重要件的加工质量。

铣加工原采用通用的加工方法，现通过此次攻关调换加工设备，摸索一套新方法，尽量减小加工过程中的零件变形。

1 研究目标

通过该课题的研究，掌握控制轴承座封严环变形的加工方法，尽量采用数控机床进行加工，调整各工序加工余量，提高加工效率，实现轴承座封严环薄壁零件的数控设备加工，开发数控机床加工潜能，提高零件加工质量。为类似薄壁机匣制造技术的提升打下良好的基础。措施：将精加工工序采用数控设备加工；调整加工余量及工艺路线使之适用于数控加工；优化各工序数控程序并选择合理的加工参数。

2 工艺

2.1 零件结构特点及毛料选择

从零件结构上看，此机匣为精度较高的整体薄壁环形机匣；毛料为自由环形锻件，外径：Ф330+4-3mm，内径：Ф240+3-4mm，高度：94±5mm；毛料的利用率仅占5.27%，由于金属去除量大，在加工中将产生较大的加工应力，造成该件变形严重。

2.2 原工艺路线

为满足零件的设计要求，根据毛料的状态及高温合金的切削特点，轴承座封严环的主要工艺路线为：

5粗车端面及外圆→10粗车另一端 →15精车大端→20钻 孔→25划线→30铣型孔→35倒角去毛刺→40精车小端→45标印→50洗涤→55中间检验→60喷涂层→65车涂层→70洗涤→75最终检验.

从工艺路线上看，原轴承座封严环的工艺路线是按阶段进行划分，分为粗加工——精加工，未考虑到毛料为自由锻件，加工余量大，在工艺中无消除机加应力措施，而且精加工余量大，零件加工过程中极易变形，不能保证产品质量。

2.3 技术关键点、工艺薄弱点及其解决措施

由于该零件壁厚仅有1.5mm，粗车后直接进行精加工，加工后零件极易变形，因此需安排一次稳定处理，稳定处理安排的位置是在零件的粗车后和细车前，目的是为更好地消除机械加工所产生的应力，数控车时需调整参数，以便减小零件变形；铣加工、钻孔调整切削路径，由于同时加工槽及孔，很难保证该技术要求，通过控制槽、孔的加工顺序以保证满足技术要求。重新调整工艺路线及各车工序的余量分布。

2.4 调整工艺路线，新工艺路线

5粗车端面及外圆→10粗车另一端→12细车大端→13稳定处理→14修基准→15精车大端→20钻孔→25划线→30铣型孔→35倒角去毛刺→40精车小端→45标印→50洗涤→55中间检验→60喷涂层→65车涂层→70洗涤→75最终检验

新旧工艺路线的不同点：增加了稳定处理、修基准及细车工序。

原工艺：（1）粗车共2道工序，粗车后余量较大且不均匀。（2）无去除机加工应力措施。

新工艺：（1）将车加工余量进行调整，使其均匀适合数控加工。（2）增加稳定处理及细车工序。

2.5 试验加工

稳定处理后的修基准工序是减少机匣变形的关键之一。此工序的关键是保证机匣在自由状态下小端面的平面度≤0.05 mm，因该表面是后续细车和精车的基准，为保证工序中平面度的要求，在压紧零件前用塞尺或铜皮垫底面——消除定位基准不平对机匣产生的变形，加工过程中在小端面还有0.2～0.3mm左右余时，将压板轻轻松开，再拧紧，把剩余的0.2～0.3mm余量去掉，这样可保证机匣在基准修复后自由状态下有较好的平面度。

3 结果讨论与分析

通过采取措施，轴承座封严环的加工变形有了较大的改善，由原来的圆跳0.6，改进为圆跳0.2，达到了预定的目标，根据本次试验加工的结果，我们初步可以得到一个量化的概念，这为设计部门和我们工艺部门提供了较为可靠的依据。

结语

此次攻关项目的开展，不但使零件的加工质量有了明显的提高，而且培养了技术人员在今后编制工艺规程时控制零件变形方法的掌握。通过此次课题研究，并根据零件刚性的变化，我们基本确立了数控加工的工艺参数，同时也满足了零件的质量要求，也为此类零件的深入研究奠定了坚实的理论基础。

［1］《透平机械现代制造技术丛书》编委会.机匣制造技术[M].北京：科技出版社，2002.

［2］李沪曾，赵卫华，王逸，等.高速切削加工在我国模具制造中的应用推广[J].模具工程，2005，49（04）：20.

［3］刘站强.高速切削技术研究与应用[D].济南：山东大学，2001.