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        整體盤槽一次拉削成型

        2016-11-24 14:34:26朱穎臧笑宇范大宇韓洪征
        科學(xué)與財(cái)富 2016年15期

        朱穎+臧笑宇+范大宇+韓洪征

        摘要:SPOOL306是法國SNECMA公司的鼓筒類零件,它的毛料為整體精化毛料(相當(dāng)于國產(chǎn)材料TC4),最大直徑為Φ732,零件整體高度為331mm,鼓筒的壁厚最小2mm。該轉(zhuǎn)包鼓筒件為整體毛料,它結(jié)構(gòu)上有三級(jí)燕尾槽,需在一次拉削下完成。作為大直徑薄壁件,它的整體剛性較差,加工中易變形。通過使用內(nèi)腔漲緊夾具,在拉削前找正零件,及通過在試件上調(diào)整優(yōu)化拉削參數(shù),保證該件三級(jí)盤槽的中心距尺寸364-0.1,以及136個(gè)燕尾槽圓周均布±0.075等技術(shù)特性的要求。

        關(guān)鍵詞:拉削 整體精化毛料 薄壁 燕尾槽 SPOOL

        1 引言

        本論文主要是從轉(zhuǎn)包大直徑鼓筒零件SPOOL306的三級(jí)槽的一次拉削入手,通過與相關(guān)國外同行業(yè)技術(shù)專家的一系列的技術(shù)交流,在生產(chǎn)實(shí)際中摸索總結(jié)了拉削調(diào)整規(guī)律及根據(jù)調(diào)整后的規(guī)律固化拉削程序,在拉削過程中針對(duì)此類大直徑薄壁零件易產(chǎn)生加工變形的特性,采用了內(nèi)腔漲緊夾具,通過該零件的拉削,為其他類似零件的整體一次拉削拓寬了思路,積累了拉削經(jīng)驗(yàn)。

        2 研究目標(biāo)

        2.1 設(shè)計(jì)要求

        該零件最大直徑為Φ732,整體高度為331mm,鼓筒的壁厚最小2mm。在該零件的外型面上分布有136個(gè)燕尾形榫槽, 均布要求為±0.075,此三級(jí)盤的槽,需一次拉削完成,同時(shí)保證90°±5′,垂直度0.10及中心距尺寸364-0.1,等技術(shù)要求。

        2.2 零件類型

        SPOOL306是CFM56-3飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)N1類關(guān)鍵部件,它與我國傳統(tǒng)的鼓筒類零件加工工藝有很大不同,傳統(tǒng)的鼓筒制造工藝都是先加工各級(jí)單盤,盤上的燕尾槽均在單盤上加工完成,再通過焊接的方法將各級(jí)盤組合到一起。而SPOOL306它的毛料為整體精化毛料(材料為TC4),此結(jié)構(gòu)特點(diǎn)就要求三級(jí)燕尾槽必須一次拉削加工完成。

        2.3 預(yù)期達(dá)到的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量指標(biāo)

        通過該種拉削工藝方法的研制與規(guī)律的摸索,使零件最終滿足設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)文件的要求,成功完成拉削參數(shù)及調(diào)整規(guī)律的固化,該項(xiàng)加工方法研制成功后,在很大程度上提高轉(zhuǎn)包產(chǎn)品的創(chuàng)匯額。

        3 問題的提出及解決

        3.1 問題的提出

        我國傳統(tǒng)的鼓筒制造工藝都是先加工各級(jí)單盤,盤上留出焊接用的焊接工藝臺(tái),再采用摩擦焊的焊接方法依次將各級(jí)盤組合到一起,各級(jí)盤上的燕尾槽均在單盤時(shí)進(jìn)行拉削,單盤拉削相對(duì)難度較低,已有成熟的經(jīng)驗(yàn)供借鑒。但該件的毛料為整體毛料,這就要求結(jié)構(gòu)上的三級(jí)軸向槽需要在一次拉削中完成。該件結(jié)構(gòu)上屬于大直徑薄壁零件,如何在一次拉削中同時(shí)保證三級(jí)槽的中心距364-0.1,的尺寸要求,及各級(jí)槽的軸向傾斜在垂直度0.10范圍內(nèi),以及圓周±0.075的均布要求,一系列技術(shù)條件及尺寸要求是該課題的研究難點(diǎn)。

        3.2 解決過程

        對(duì)于該類大直徑薄壁零件的拉削,在拉削過程中不可避免要面對(duì)以下問題:在拉削過程中為了增加零件整體剛性和提高零件的減振能力,使用了內(nèi)腔漲緊夾具;為了保證零件拉削中漲緊狀態(tài)與零件分解后自由狀態(tài)時(shí)的尺寸特性盡量接近,在拉削前必須科學(xué)的找正及裝夾零件。

        該零件使用的漲緊夾具,主要是放在將要拉削受力位置所對(duì)應(yīng)的零件的內(nèi)腔上,采用油壓漲緊,輕輕輔助支撐零件的內(nèi)壁,可以緩沖拉削中所受的壓力,整個(gè)結(jié)構(gòu)由2部分組成,分別支撐零件上、下內(nèi)腔,同時(shí)彌補(bǔ)零件懸臂的結(jié)構(gòu)弱勢(shì),避免沉頭。

        在拉削前裝夾零件時(shí)需要找正零件的Φ732外圓,保證零件找正圓周內(nèi)跳動(dòng)不大于0.03,從而控制零件的旋轉(zhuǎn)中心與找正面的中心接近,后續(xù)鏜精密孔鏜完后,可以保證鏜孔的旋轉(zhuǎn)中心與拉槽時(shí)的旋轉(zhuǎn)中心盡量接近。

        4 結(jié)果討論與分析

        該拉削工序在數(shù)控拉床上進(jìn)行,經(jīng)過幾批零件的拉削試驗(yàn),編制了數(shù)控拉削程序,

        現(xiàn)有零件已經(jīng)使用三坐標(biāo)測量儀進(jìn)行檢測中心距尺寸364-0.1,零件的中心距尺寸及其它技術(shù)條件已經(jīng)可以滿足設(shè)計(jì)圖紙的相應(yīng)要求。

        5 結(jié)論

        該零件作為大直徑薄壁鼓筒件,在拉削過程中,首先要研究的是減振問題,通過采用內(nèi)腔減振夾具,來控制拉削中的變形,提高零件整體剛性。經(jīng)過幾批零件的試制,找正及調(diào)整方法已固化,并且已經(jīng)將所用的拉槽程序優(yōu)化并用于批產(chǎn)零件的加工中。該拉削方法的研究,將使得我公司掌握世界先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零部件的加工技術(shù),在行業(yè)內(nèi)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。同時(shí)為我國其他型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的制造,做好技術(shù)儲(chǔ)備,使鼓筒類零件加工技術(shù)水平,達(dá)到世界一流。

        參考文獻(xiàn):

        史庭惠 拉削工藝 上??茖W(xué)技術(shù)出版社

        樂悅謙 金屬切削刀具 機(jī)械工業(yè)出版社

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