钛合金薄壁转接环工艺研究

摘要

该钛合金薄壁回转件为某航空发动机上重要转接件.该零件材料为难加工的TC11,该材料强度比高,有良好的塑性,但是它的弹性变形量大,导热系数低,易产生加工硬化现象,给零件的加工带来了相当大的困难.另外加工时产生的让刀,使尺寸和粗糙度很不容易保证,返工和返修率都比较高,所以研究和解决该零件的车削加工中的走刀路线和减小变形问题成为了迫切需要解决的问题,解决了它对发动机的交付有着重要而深远的意义.rn 在加工过程中，可以用零件的余量进行切削试验，摸索TC11这样结构的零件变形规律。通过对比上刀量与实测值之间的差值，进行上刀试验。由于切深不同，转数及进给量不同，刀片的锋利程度不同，零件和刀具受力亦不同，零件回弹变形程度不同，尝试着找出其变形的特点和规律。同时正确使用冷却液。在实际加工中，由于零件的直径较大，大端面壁厚很薄仅为2mm，且零件的刚性很差。在腹板的实际加工中，选用R2.5球车刀，刀具切削刃与零件的接触面积过大，使切削力增大，零件发生震动，在大端端面出现了振刀波纹，并加工中噪音特别大。后来经过改变装夹位置，调整加工参数，振纹消失，并且粗糙度也得到了很大的提高。rn 根据零件结构和钛合金薄壁类零件很容易产生零件回弹变形的特点，零件的尺寸和技术条件难以保证。夹具设计时夹具结构支撑减震增加零件刚性，采用轴向压紧的方法固定零件，减小零件的压紧应力。定位装夹时所选用工装的结构要合理，以增加零件的刚性，车外型面时要对内型腔处辅助支撑。在精加工工序，因为零件的刚性差，因此，所使用的夹具的定位表面与零件的配合间隙的设计要合理，要根据工艺规程中各工序给出的零件定位表面的尺寸公差和行为公差，设计夹具的定位表面尺寸公差，使得零件在装夹后，既能保证零件在夹具上的准确定位，又便于加工、找正。进行此加工工序的夹具，必须要限制其定位直径在自由状态下的圆度不能超过0.01mm，将零件的径向跳动量限制在一定范围内的方法，保证零件的旋转中心线与车床主轴同心，实践证明夹具结构合理。