[发明专利]一种基于磨削、光整、测量一体化的蜂窝加工方法

说明书

一种基于磨削、光整、测量一体化的蜂窝加工方法，数控立式磨削对磨削工件加工时的振动监控有较高要求，超过设定值即报警中断磨削，考虑组件的装配精度、夹具定位、冷却系统等相关因素的情况下，对加工过程中产生的振动要进行有效控制，通过设计专用夹具及控制进给速度大小设定来解决。针对蜂窝余量较大及易产生毛刺堆积的特点，需在立磨上采用分阶段多次循环的加工方式加工，同时利用高压水枪去除毛刺，通过正反向结合的磨削方式。本发明的优点：攻克了加工后表面残留重熔层、蜂窝洗涤困难，污染环境等诸多技术难点，避免了由于电火花加工在蜂窝上残留的金属熔瘤,降低由于蜂窝内金属熔瘤脱落因素而产生的叶片打伤。

技术领域

本发明涉及机械加工领域，特别涉及了一种基于磨削、光整、测量一体化的蜂窝加工方法。

背景技术

航空发动机现阶段蜂窝加工一直是在电火花蜂窝磨专用机上进行采取将组件全部浸泡在电解液中，采用电极放电对蜂窝进行去材料加工，边加工边进行测量的循环过程，不但生产效率低，对环境污染大，而且质量状态不稳定。因此研究和使用新设备及新的加工工艺方法势在必行，航空发动机静子蜂窝立磨加工技术是能够有效解决上述问题的一项新技术，不但能提高生产效率，而且还能有效改善蜂窝加工表面质量，实用性高，应用效果好，推广性强，做为高精度蜂窝加工,在线去除毛刺与在线测量的复合加工技术,更显示出蜂窝立磨加工技术特有的优越性。静子蜂窝磨削工艺方法的突破，从根本上改变了传统的落后加工手段，提升了航空发动机静子蜂窝加工技术水平，对加速我国自主研制先进航空发动机的进程具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决航空发动机静子蜂窝组件生产效率低，对环境污染大，而且质量状态不稳定的问题，降低由于电火花加工过程中产生的金属熔瘤打伤转子叶片的潜在风险。

通过不同磨料砂轮选取试验、蜂窝磨加工参数对比试验、在机尺寸测量对比等试验，摸索出不同工艺参数下得到的与蜂窝加工试验数据及表面形貌影像并对其进行对比分析，最终优选出最佳的砂轮材质、工艺参数，以满足前机匣涂层和前机匣和低压二级导向器上蜂窝在立磨上加工，提高加工效率。

本发明提供了一种基于磨削、光整、测量一体化的蜂窝加工方法，其特征在于：数控立式磨削工艺已完全颠覆了原有电火花蜂窝磨专用机上进行蜂窝内径的工艺，其技术通过合理的工艺设计、正确的冷却方式、高速稳定的磨削参数来体现；工艺设计：数控立式磨削对磨削工件加工时的振动监控有较高要求，超过设定值即报警中断磨削，考虑组件的装配精度、夹具定位、冷却系统等相关因素的情况下，对加工过程中产生的振动要进行有效控制，通过设计专用夹具及控制进给速度大小设定来解决。针对蜂窝余量较大及易产生毛刺堆积的特点，需在立磨上采用分阶段多次循环的加工方式加工，同时利用高压水枪去除毛刺，通过正反向结合的磨削方式，降低蜂窝同向毛刺堆积严重的问题，通过粗精磨结合的磨削方式，提高蜂窝表面加工质量。

冷却方式：由于受到机床冷却系统结构限制，高压水枪与蜂窝被加工面不在同一个水平，无法同时实现蜂窝组件的磨削加工和去除毛刺同时进行。根据零件被加工部位的特点，对机床结构进行了改进，对高压水枪喷射高度及角度进行了调整，调整后可实现高、低压双重冷却清理，即采用低压水枪用于冷却砂轮及被加工表面，安装时调整角度后与砂轮贴合紧密以保证冷却效果；采用高压水枪用于冷却及清理蜂窝表面在加工过程中产生的毛刺，并经多次试验加工验证，通过控制管路长度、喷射距离、角度及水压来满足组件的加工要求。试验证明，当高、低压水枪同时介入后，蜂窝表面质量有了很大的改善。

磨削参数：设置磨削参数有三点关键，一是选用的转速及进给速度，能够在保证磨削表面质量的前提下的保证效率，二是高压前机匣1-5级内环蜂窝为六方芯格结构，选用的磨削参数要保证在高速磨削后蜂窝无明显变形和蜂窝毛刺，三是高速磨削过程的稳定性，三个关键相互制约，需一并试验解决；