角度头在发动机薄壁钢机匣件加工中的应用

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1、机匣加工CASINGMACHINING角度头在发动机薄壁钢机匣件加工中的应用ApplicationofAngledHeadinMachiningThin-WalledSteel-CasingPartinAeroengine中国南方航空工业（集团）有限公司  梁松山  李 克  孙世伟角度头是在数控加工中心上应用的一种附件头，机床安上角度头后，刀具旋转中心线可以与主轴旋转中心线成角度加工工件。使用角度头，无需改变机床结构，就可以增大其加工范围和适应性，使一些用传统方法难以完成的加工得以实现，是唯一可以不需要二次装夹工件来完成侧面加工的一种附件。特别是一些圆孔，行腔内

2、进行钻孔、铣槽、铣凸台时，角度头是必不可少的工具。DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2015.12.074梁松山中心线成角度加工工件。使用角度别适合倾斜孔和轮廓的加工。根据中国南方航空工业（集团）有限公头，无需改变机床结构，就可以增大不同的使用要求，刀具制成固定角度司主管工程师，主要从事飞机发动机数控加工技术，重点研究钢机匣零件精密其加工范围和适应性，使一些用传统的、轴向或圆周方向可以任意调节的加工方向，发表论文数篇，多次获科技攻方法难以完成的加工得以实现，是唯多种规格。固定角度的角度头刀具关奖励。一可以不需要二次装夹工件来完成刚性比较好，

3、但应用场合比较单一；侧面加工的一种附件。特别是一些任意调节的角度头刀具可以根据使角度头技术在航空、汽车领域的圆孔，行腔内进行钻孔、铣槽、铣凸台用场合和不同的加工要求随意更改高精度加工中应用越来越广泛，主要时，角度头是必不可少的工具。角度，但刚性不是很好，调节出来的用于机械加工中心和龙门铣床，其中本文将对带有沟槽结构的航空角度有时会产生偏差。轻型角度头可以装在刀具库中，并可发动机薄壁钢机匣件中角度头技术2角度头分类以在刀库和机床主轴之间自由转换；的工作原理、结构特征、程序设计等角度头按输出情况可分为4类：中型及重型角度头拥有较大的刚性进行探讨。单输出角度头、双输出角

4、度头、立卧和扭矩，适用于大部分加工。两用角度头和万向角度头。角度头是在数控加工中心上应工作原理及特征而根据加工情况，又可分为轻用的一种附件头，机床安上角度头1角度头工作原理型、中型和重型3类。轻型角度头后，刀具旋转中心线可以与主轴旋转角度头技术是蜗轮蜗杆传动，特重量轻（一般5~15kg）、精度高、扭矩74航空制造技术·2015年第12期机匣加工CASINGMACHINING偏小，可进刀库自动换刀，在机床上用定位块定位，输出一般为筒夹或BT30椎柄；中型角度头重量中等（一般15~20kg）、精度高、扭矩中等，此类角度头同时拥有轻、重型角度头的优点，精度比重型角度头高

5、，加工范围比轻型角度头广；重型角度头重量重（一般50kg以上）、精度一般、扭图3加工榫槽工序所需的大型铣工夹具矩大，一般只用于龙门铣，与机床用（a）零件夹具经过多年的使用，已存在不连接盘固定及锁紧，支持任何类型输同程度老化和磨损，且由于夹具非常出加工。复杂，每次送检和维护所用时间都很3选型要点长。这就导致零件的加工周期被动角度头选用一般按3个步骤进延长，在生产任务大幅增加的情况行：首先明确机床参数：型号、立式/下，已无法满足生产需要。卧式、主轴类型、主轴扭矩（N·m）、3角度头技术应用试验最大主轴转速、最大刀具承载重量、3.1 设备配型刀库类型、是否自动换刀、机床

6、其他（1）优化加工方法。采用图4尺寸、工件尺寸；然后需核对角度头所示的五轴四联动数控机床和角度参数：刀具夹持方式、转速（r/min）、（b）沟槽头进行加工。本文应用单输出角度扭矩、角度头的外形尺寸，以确认是图1带内部沟槽的涡轮机匣头，该类型角度头较为常见，刚性较否干涉等；最后根据各品牌同类型加工工序中，这些问题较为突出。佳，适用广泛，性价比较高。角度头进行重量参数（同心度、转速、2.2 刀具磨损严重扭力、材质、齿轮比、直角度）、性价比目前，车间加工该零件榫槽使用等比较分析。的是一台改造过的非标普通铣床，如图2所示，加工时有振动现象，刀具角度头在发动机零件磨损严重，

7、加工一件零件需更换6~8加工中的应用把刀具，且导致加工表面粗糙度差，1发动机零件特点有些应力集中部位存在裂纹隐患。如图1所示，涡轮机匣是某型航（a）内部空发动机涡轮部位的重要部件。其材料为GH2132，成品呈环形，大端直径674.8mm，小端直径605.5mm，总长221.8mm，平均壁厚约2.8mm，硬度30HRC以上。零件内部有3组（6排）榫槽，每一组分别有23~27个宽为18~25mm（+0.1，+0.25），深约图2现用于加工榫槽的非标铣床2~6mm的斜槽。零件共有6级榫槽，每级榫槽由（b）外观2存在的加工问题于位置和角度不同，加工时每级均需2.1 工序多

8、，变形大要