一種控制薄壁零件加工變形的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種控制薄壁零件加工變形的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 薄壁零件已經(jīng)日益廣泛的應(yīng)用在各工業(yè)部口，因?yàn)樗哂兄亓枯p，節(jié)約材料，結(jié)構(gòu) 緊湊等特點(diǎn)，但由于薄壁零件的自身特點(diǎn)，在實(shí)際操作時(shí)會受切削力、切削熱、機(jī)床夾具、刀 具等多方面的因素影響，使得薄壁零件的車、銳加工在機(jī)械加工變成一個(gè)很棘手的問題，原 因是薄壁零件剛性差，強(qiáng)度弱，在加工中極容易變形，使零件的形位誤差增大，不易保證零 件的加工質(zhì)量。
[0003]W整體葉盤的葉片銳加工為例，葉片銳加工就屬于典型的薄壁零件的加工。目前 國內(nèi)外整體葉盤直徑最大可達(dá)到4 900mm，葉片數(shù)量最多的達(dá)60片，葉片懸長最大可達(dá) 150mm，但是葉片的厚度僅為0.5mm，并且要求葉型截面輪廓度為0.06，葉片表面要求粗糖度 RaO. 4，葉片位置度0.08-0.16，技術(shù)條件要求非常高。針對葉片加工中存在的變形問題一直 困擾著整體葉盤的研制和批產(chǎn)。目前國內(nèi)外采用的方法主要都是通過選用高精度的刀具、 優(yōu)化和加密加工刀軌的方式來控制加工的變形。運(yùn)種方法選用高精度非標(biāo)刀具，成本相當(dāng) 高;加密刀軌又會使加工時(shí)間翻一倍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述問題，本發(fā)明采用一種新型的混合填充劑填充到薄壁零件中間，在實(shí)際 加工中零件起到輔助支撐的作用，可W很有效的防止薄壁零件在加工中變形，加工零件滿 足設(shè)計(jì)要求。
[0005]本發(fā)明一種控制薄壁零件加工變形的方法，按照W下步驟進(jìn)行：
[0006] (1)配比并融化填充劑:按比例稱取填充劑，填充劑中各組分按質(zhì)量百分比為固體 石蠟:液體石蠟:松香:甘油醋=9~10:1:1~1.5:1~1.5;將固體石蠟加熱至270°，使固體 石蠟有一半融化成液體，加入液體石蠟，混合加熱10分鐘，邊攬拌加入松香甘油醋的混合 粉，混合加熱直到完全融化成液體；
[0007] (2)誘注填充劑:對需要誘注的零件進(jìn)行保護(hù)，將上述液體填充劑冷卻5-10分鐘后 進(jìn)行誘注，誘注過程中誘注1/4體積后冷卻3分鐘，待液體不流澗后繼續(xù)誘注1/4體積，重復(fù) 此步驟直到誘注將需要支撐的部位完全覆蓋為止;誘注完成后自然溫度下冷卻6-8小時(shí)，方 可進(jìn)行后續(xù)的機(jī)械加工。
[000引所述對零件進(jìn)行保護(hù)具體為:針對性的制作工裝夾具或者塑料包裝袋覆蓋。
[0009]保護(hù)的作用是為了防止誘注的過程中液體填充劑隨意流澗，無法完全包裹住需要 進(jìn)行輔助支持的部位。
[0010] 本發(fā)明主一種使用混合填充劑填充薄壁零件間隙的方法，通過對零件進(jìn)行輔助支 撐來很好的達(dá)到控制零件加工中變形的作用，足W保證高精度或薄壁零件的加工滿足設(shè)計(jì) 要求。
[0011] 本發(fā)明中減振填充劑主要有固體石蠟、液體石蠟、松香、甘油醋四種物質(zhì)融合而 成，在填充劑還處于液體狀態(tài)時(shí)灌入零件需要支撐的部位，冷卻一段時(shí)間后待填充劑由液 體凝固成固體后就可W進(jìn)行加工。經(jīng)過實(shí)際操作后發(fā)現(xiàn)該新型填充劑的硬度適中，既不會 過硬擠壓零件和刀具，又不會太軟起不到支撐的作用；除此此填充劑還有一定的粘性，加工 中不會掉落，加工完成后清理很方便，不會對零件產(chǎn)生其它污染和破壞。
[0012] 本發(fā)明的要點(diǎn)在于混合填充劑中四種物質(zhì)的配比和融化的先后順序W及融化需 要的時(shí)間；灌蠟過程中需要注意對零件進(jìn)行一定的保護(hù)，根據(jù)灌入填充劑體積的不同冷卻 固化時(shí)間也不同，需要掌握好時(shí)間。
[0013]本發(fā)明的方法不僅可W應(yīng)用在薄壁零件的加工中，還可W應(yīng)用到其它零件，其它 類型的機(jī)械加工中，如:在鉆小孔徑大孔深通孔中的應(yīng)用。由于零件孔徑小，孔深大的原因， 只能選擇細(xì)長的鉆頭或銳刀進(jìn)行加工，運(yùn)樣在加工中刀具很容易產(chǎn)生振動，并且打刀;在較 孔，僮孔過程中由于孔深大，刀具長等原因會導(dǎo)致讓刀，零件加工后尺寸和位置度無法滿足 設(shè)計(jì)要求。加工難度和風(fēng)險(xiǎn)都比較大。在解決運(yùn)兩種問題時(shí)，我們采用了先鉆底孔然后在孔 內(nèi)誘注填充劑的方法最后較孔、僮孔的加工方法。起到了輔助支撐刀具的效果，不但消除了 打刀現(xiàn)象還使得加工的零件滿足設(shè)計(jì)要求。：
[0014] 本發(fā)明的有益效果：
[001引本發(fā)明的方法已經(jīng)全面應(yīng)用到CJ-1000AX發(fā)動機(jī)整體葉盤項(xiàng)目的加工中。葉片在 銳加工過程中的變形得到有效的控制，零件加工的合格率提高至90%。
[0016] 通過本方法控制零件加工變形，消除了葉片表面的加工振紋，極大地減少了后續(xù) 對葉片的拋光處理，拋光時(shí)間由原先的30天減少到15天，效率提高了 50%，極大地降低了生 產(chǎn)成本。使用該方法后無需再設(shè)計(jì)制造特殊的支撐夾具，節(jié)省了成本約30萬元。
【附圖說明】
[0017] 圖1:零件誘注填充劑前的狀態(tài)，
[0018] 圖2:零件誘注填充劑后的狀態(tài)，
[0019]圖3:零件加工中的狀態(tài)，
[0020] 圖4:零件結(jié)構(gòu)照片，
[0021] 圖5:零件誘注減振填充劑的位置。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 實(shí)施例1
[0023] -種控制薄壁零件加工變形的方法，按照W下步驟進(jìn)行：
[0024] 1.配比并融化填充劑:按比例稱取填充劑，填充劑中各組分按質(zhì)量百分比為固體 石蠟:液體石蠟:松香:甘油醋=9:1:1:1.5;將固體石蠟加熱至270°C，使固體石蠟有一半融 化成液體，加入液體石蠟，混合加熱10分鐘，邊攬拌加入松香甘油醋的混合粉，混合加熱直 到完全融化成液體；
[0025] 2.誘注填充劑:零件誘注填充劑前的狀態(tài)如圖1所示：由圖1可見葉片厚度非常薄， 且兩片葉片中間無任何支撐，加工中極易出現(xiàn)葉片變形。對需要誘注的零件進(jìn)行保護(hù)，采用 的是塑料包裝袋:CORTECVpCT⑩-126化UE進(jìn)行保護(hù)；將上述液體填充劑冷卻5-10分鐘后 進(jìn)行誘注，誘注過程中誘注1/4體積后冷卻3分鐘，待液體不流澗后繼續(xù)誘注1/4體積，重復(fù) 此步驟直到誘注將需要支撐的部位完全覆蓋為止;誘注完成后自然溫度下冷卻6-8小時(shí)，零 件誘注填充劑后的狀態(tài)如圖2所示，由圖可W看出誘注填充劑后葉片已經(jīng)被填充劑完全包 裹，形成了一個(gè)對每片葉片都完全有效的輔助支撐;進(jìn)行后續(xù)的機(jī)械加工;零件加工中的狀 態(tài)如圖3所示，從圖中可W看出加工中填充劑很容易被去除，且粘性較好，加工一處葉片不 影響其它葉片的支撐，實(shí)際加工證明是完全有效的。
[0026]未使用填充劑后零件加工檢測數(shù)據(jù)表1所示，使用填充劑后零件加工檢測數(shù)據(jù)如 表2所示。
[0027]表1未使用填充劑時(shí)零件檢測數(shù)據(jù)
[0029]表2使用填充劑后零件加工檢測數(shù)據(jù)
[0031] 實(shí)施例2
[0032] -種控制薄壁零件加工變形的方法，按照W下步驟進(jìn)行：
[0033] 1.配比并融化填充劑:按比例稱取填充劑，填充劑中各組分按質(zhì)量百分比為固體 石蠟:液體石蠟:松香:甘油醋= 10:1:1.3:1.3;將固體石蠟加熱至270°C，使固體石蠟有一 半融化成液體，加入液體石蠟，混合加熱10分鐘，邊