空心长轴深孔加工工艺研究_姜雪梅.pdf

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1、2011年8月航空精密制造技术Aug.2011第47卷第4期AVIATIONPRECISIONMANUFACTURINGTECHNOLOGYVol.47No.4空心长轴深孔加工工艺研究姜雪梅（沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司盘轴加工厂，沈阳110043）［摘要］以某发动机空心长轴零件深孔加工为研究对象，设计了长径比为15，长度超过1米的整体硬质合金刀杆，在某加工项目试验中，应用这种超长整体硬质合金刀杆，在细长比大于10的空心长轴的深孔镗削加工中，改变了传统的深孔加工工艺，满足了空心长轴深孔加工中严格的壁厚差要求，取得了明显的效果。［关键词］深孔加工；壁厚差；整体硬质合金刀杆［中图分类

2、号］V232.2［文献标识码］B［文章编号］1003-5451（2011）04-0046-04StudyonMachiningTechnologyforHollowDeepHoleJIANGXue-mei（ShenyangLimingAero-EngineGroupCorporationLtd.,Shenyang110043）［Abstract］Machiningtechnologyforhollowdeepholeforaero-engineasresearchobject,theholistichardalloytoolpolewithratiooflengthtodiameter15

3、andlengthover1mwasdesigned.Thetraditionaldeepholeprocessingwerechangedinmachiningdeepholewithslendernessratioover10andtherequirementofwallthicknesserrorwassatisfiedinhollowdeepholeprocessingtoachieveobviouseffect.［Keywords］deepholeprocessing;wallthicknesserror;holistichardalloytoolpole1引言内外圆表面壁厚差不

4、合格，达不到设计图样中规定的壁厚差0.05mm要求，不仅制约了生产效率的提高，也涡轮轴的深孔加工历来是轴类零件加工关键之直接导致加工表面质量的下降。为了解决深孔加工这一，由于其孔深，又是封闭式加工，排屑困难，加工难度一难题，经过深入研究、广泛调查收集信息，联合外厂大。本文所述空心轴是航空发动机上高速旋转的关键自主开发、研制整体硬质合金刀杆，解决长期以来深零件，也是典型的薄壁空心细长轴类零件。工作转速在孔加工刀具系统刚性不足，影响加工质量的技术瓶10000r/min以上，材料为1Cr11Ni2W2MoV实心模锻颈。件。空心轴的小端与压气机转子连接；中间部分装有轴整体硬质合金刀杆的设计过程曾多

5、次修改设计间轴承，其大端连接涡轮盘并与封严环、轴承座、衬套方案，对刀杆的结构剖面和几何形状、外观尺寸进行了等多个零件构成涡轮转子。三次改进，在刀杆和刀头的连接方式上，也进行了三次目前，国内空心长轴深孔镗削加工普遍采用悬臂较大的设计方案改进，制造厂家因制造成型工艺与我们式的长径比很大、由结构钢制造的刀杆进行加工，由设计图纸规定的连接方式不同，也进行了相应的工艺方于其刀具系统自身的刚性差，在切削过程中极易产生案改进，经双方共同努力，完成了自行研制的国内第一让刀变形和机械振动，造成零件内孔中心线偏移，轴件长度超过1米长的整体硬质合金刀杆，实现了我们多·46·《航空精密制造技术》2011年第47卷

6、第4期+0.12年以来的夙愿，填补了我国在这一领域的技术空白。寸φ75）同轴度误差较大，导致壁厚差超差。以往我们采取的修复方法为：常以小孔部分内表面为基准，而+0.52整体硬质合金刀杆的研制及在深孔加工中的且小孔部分的内孔表面（尺寸φ48.5）依据当时的条+0.12应用件无法修复，仅能修复大孔（尺寸φ75），往往采用找偏大孔理论中心线使其与小孔一致后，加工大孔内2.1整体硬质合金刀杆的结构与制造工艺表面保证与小孔内表面同轴度要求。然后修复内孔基刀杆结构及技术要求见图1，刀杆制造工艺路线准和外圆各表面，保证空心轴壁厚差要求。采用这种修如下所示：复方法，修复加工过程十分复杂，随机性较大，造成部

7、粉末冶金→搅拌→灌注到专用的模具中成型→分尺寸和技术条件不能得到有效控制。万吨等静压压注→烘干→半成品加工→真空烧结→2.2.2应用硬质合金长刀杆深孔加工工艺粗、精加工→制成成品→检验①改进后深孔加工的成型工艺钻孔———扩孔———粗铰大锥面孔———粗铰小锥面孔———精镗深孔型面———精铰大锥面孔———精铰小锥面孔———镗小头尾孔②刀具：深孔钻头、深孔镗头、深孔铰刀、深孔镗技术条件3B162-1112S零件1与零件2焊接贴