提高某机零件榫槽表面完整性工艺研究

陈虹

摘 要：零件拉榫槽后槽边会形成毛刺，毛刺的清理难度很大，利用人工手工打磨，需多次打磨才能满足槽边倒圆R0.4～R0.6的要求，不仅加工时间长、效率低而且手工打磨形成的转接R大小不一，极易造成应力集中，影响发动机使用寿命。因此，使用自动倒角机进行槽边倒圆既能满足去除毛刺的要求，又能保证尺寸R的一致性及表面粗糙度要求，满足零件表面完整性需要。

采用与零件材料相同的试验件，进行工艺试验，验证复杂的工艺过程。因此，应用先进的制造技术，是非常必要的。

关键词：毛刺；粗糙度；槽边倒圆；转接圆角

前言：涡轮转子部件是航空发动机最重要的核心热端部件之一，涡轮部件的材料必须具有高的屈服强度、拉伸强度和足够的塑性储备，能适应高温下可靠工作的要求，以及耐蚀能力。对其材料机械加工特性的研究也变得日趋迫切。因自动倒角机可以对改善榫槽表面完整性起到一定作用，所以本次利用自动倒角机对典型的盘类件进行槽边倒圆试验，达到提高零件表面完整性的目的。

一、研究目标

零件经过自动倒角机加工后，既能保证尺寸的一致性和表面粗糙度要求，又能避免在发动机工作中出现应力集中现象，提高零件表面加工质量和生产效率。

二、试验

2.1材料（主料、辅料）

采用拉槽试验件。

2.2设备

自动倒角机B32-M T1000，最大加工范围1000，满足盘类件的加工需求；设备自带转盘，无需使用夹具，加工前只需找正零件即可，使用简单方便，加工效率高。

2.3工艺

2.3.1加工设备

长期以来，榫槽槽边倒圆一直是手工操作，加工效率低并且很难保证槽边倒圆尺寸的一致性。应用自动倒角机是解决上述问题的必然趋势。

2.3.2编制数控加工程序

采用无人干预循环加工方法编制数控程序，分层循环加工，无需工人手动输入刀补，降低人为出错机率。

2.3.3刀具选择

选用φ1合金球头铣刀，加工前必须检查球头铣刀的尺寸规格合格，然后应用无干预程序直接将零件加工合格。

2.3.4参数选择

见数据试验表1

○1铣刀转速：n=25400r/min，进给f=620mm/min，切深ap=0.1mm；

○2毛刷：n=6r/min，进给f=2000mm/min，切向v=17m/sec。

倒角程序运行完毕，用硬毛刷刷倒圆部位，两面各30分钟，再用用软毛刷刷倒圆部位，两面各30分钟。

2.3.5对刀注意事项

倒角机使用的球形铣刀利用智能捕捉点功能进行对刀，当槽边有凸起或飞边时，捕捉点可能会触碰到凸起或飞边，系统误认是接触到零件，影响对刀准确性导致槽边倒圆位置整体偏移，造成零件超差或报废。因此，倒角机加工零件前，必須去除榫槽边缘的毛刺，避免因对刀误差问题影响零件槽边倒圆质量。

三、结果讨论与分析

经过试验，得出以下结论。

手工进行槽边倒圆，实做工时6小时；应用自动倒角机加工，加工前去毛刺、飞边0.7小时，找正零件0.3小时，倒角机运行时间2小时。因此，手工加工不仅加工效率低，而且倒圆尺寸一致性较差，容易造成应力集中，降低零件的使用寿命；利用倒角机倒圆可节省50%的加工时间，并且倒圆尺寸一致，零件加工表面粗糙度可提高一个等级，对提高零件表面完整性起到了重要作用，为盘类零件榫槽边倒圆提供了借鉴。