前支承壳体加工工艺案例研究

（沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，辽宁 沈阳 110043）

1 引言

前支承壳体是箱体机匣中的一种，属于中心传动类机匣。安装在压气机前端，用精密螺栓固定在前机匣整流叶片下的安装板凸耳上，与中支承一起使发动机轴保持在发动机回转中心。通过此工艺研究找出适合于加工某机前支承壳体这种类型零件的工艺方法。也可为其它相似件的加工提供宝贵的经验。

2 项目概述

通过对零件结构特点的分析、材料性能的分析、工艺路线的定制与分析等几个方面，加工出合格零件，并制定出一条适合于此类零件加工的工艺路线和工艺方法，并应用于实践。

3 技术方案

3.1 总体技术方案及实施过程与效果

3.1.1 前支承壳体的结构特点

本壳体结构比较复杂。在壳体外圈安装边上分布高精度的定位销孔和精度要求不高的螺纹孔及直径小且长度长的交叉油路孔；壳体前面内圈是衬套安装孔和安装结合面，结合面上分布着螺纹孔及交叉油路孔；内腔小，并与各油路孔相通，且加工时目视不可见。各油路孔位置都呈空间角度分布，需要专用钻具才能加工(有五坐标数控加工设备的可不用)。

3.1.2 前支承壳体的主要技术要求：

为保证装配的精度，达到设计要求、符合工作状态，对结合面和定位销孔及轴孔的形位公差、尺寸精度、表面粗糙度、特种检验、表面处理和密封试验等都作出明确规定。

3.1.3 材料加工性能的分析：

ZM-2具有优良的切削加工性能，可在较大的切削深度下，以很高的切削速度进行加工，而且用一般的加工方法即可获得良好的表面质量。

3.1.4 前支承壳体加工工艺程序设计

加工工艺程序设计是指将毛坯加工成为符合设计图纸要求的零件或组合件的全过程。本文针对某机前支承壳体单件的加工过程进行工艺分析，依据设计图纸、毛坯种类、技术文件、生产批量和现有生产条件等方面，确定合理的加工方案、加工基准、加工阶段，并确定工序集中或分散，合理安排辅助加工工序，最后拟定出最优的加工路线。

工艺程序分析：1）毛坯选择砂型铸件；2）安排划线工序，分析毛坯余量分布的正确性，减少废品的发生；3）车加工精基准；4）确定角向基准；5）油路孔的加工；6）精车工序。首先用夹具定位零件第一面，然后精车第二面，采用一次装卡将这一端加工尺寸一次加工出来。这样形位公差就可以依靠机床的精度来保证。接下来反向装卡零件，精车第一面，采用了涨紧夹具，排除了夹具与零件之间的定位间隙，使定位误差趋向于“0”；7）孔系的加工；8）倒角、去毛刺、攻螺纹等工序；9）X光检查工序；10）检验工序，确保零件符合设计要求；11）氧化处理工序。

3.1.5 工艺路线的制定

通过以上分析，确定前支承壳体的工艺路线如下：铸件→标批次号→划线→粗车第一面→粗车第二面→去毛刺→清洗→氧化→内腔气密试验→清洗→钻孔→钻油路孔→钻油路孔→钻油路孔→钻油路孔→钻油路孔→钻孔→钻油路孔→钻孔→钻孔→精车第二面→精车第一面→车端面→铣孔口→铣槽→铣端面→铣端面→铣端面→钻孔→铣安装边→钻铰孔→镗孔→铣锥面→铣槽→倒角、去毛刺→攻螺纹→清洗→X光检查→最终检验→清洗→氧化

3.1.6 数控加工在前支承壳体加工中的应用

随着数控设备的普及，数空技术越来越多的应用到生产实践当中来。数控加工的优势越来越凸显出来。尤其是数控加工中心，能够自动换刀，在一次装夹中能够自动完成铣、钻、镗等多道工序的加工内容，能够将工序高度集中，从而实现加工的自动化；数控加工中心具有较高的坐标位移精度和工作转台回转精度，完全可以由机床自身的精度来保证零件的加工精度；在批量生产时，只需要少量的工艺装备和人员就可以投入生产；不需要设计、制造结构复杂的夹具，只需要简单的一面两孔定位即可，依靠数控程序就可以加工复杂的外形。而且这样的夹具具有很大的通用性，可以节省大量的夹具成本。

4 工作总结

通过上述分析，整个前支承壳体的加工过程实际就是一个基准加工、修正或转换的一个过程。只要针对上述三个步骤进行控制，具体安排工艺过程，就完全可以保证零件的形位公差。同时，在这三个步骤之间按照一定的工艺原则、技术文件要求穿插氧化、钻油路孔、密封试验、铣加工、倒角、去毛刺、攻螺纹、X光检查、最终检验、涂漆等对零件形位公差没有影响的工序，保证零件符合设计图要求。

通过现场对本工艺方案的实施，确保了零件的尺寸精度和位置精度，工艺路线安排合理，在加工中进行顺利。证明了本工艺方案的正确性和科学性。

5 经验、问题与建议

5.1 经验：此零件工艺路线和方案的定制过程就是将复杂的过程进行简化。整个前支承壳体的加工过程实际就是一个基准加工、修正或转换的一个过程。只要针对上述三个步骤进行控制，具体安排工艺过程，就完全可以保证零件的形位公差。同时，在这三个步骤之间按照一定的工艺原则、技术文件要求穿插氧化、钻油路孔、密封试验、铣加工、倒角、去毛刺、攻螺纹、X光检查、最终检验、涂漆等对零件形位公差没有影响的工序，保证零件符合设计图要求。

5.2 问题：在加工过程中使用了涨紧夹具，高精度的钻具，这都增加了零件的加工成本和夹具的检测成本等。

5.3 建议：将零件在数控设备上加工，工艺路线、加工周期都会缩短。

结语

经过以上对某机前支承壳体的整个工艺过程的分析，定制出的工艺路线是一条大众化的工艺路线，随着新技术的出现、加工设备的推陈出新，将会有更新更高效、更经济的工艺路线。

[1]机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社.

[2]结构件制造技术[M].北京：科学出版社.

[3]工程材料手册[M].北京：中国标准出版社.

[4]机匣制造技术[M].北京：科学出版社.