[发明专利]一种薄壁端齿环加工方法

说明书

一种薄壁端齿环加工方法，航空薄壁件加工技术领域，包括如下步骤：步骤1：控制变形，步骤1.1：夹持方案及毛坯结构确定，步骤1.2：加工方案的确定，步骤1.3：刀具的选择；步骤2：设备的选择；步骤3：编制数控程序编制车削循环、棘齿铣削加工及切断程序；步骤4：零件加工，运行数控程序，完成车削、铣削和切断工序，通过对零件一次装夹完成零件加工。采用本发明方法加工薄壁端齿环后，解决了某发动机必换件国产化换件修理，解决因零件磨损换件需进口而导致整机无法修理的问题。

技术领域

本发明属于航空薄壁件加工技术领域，具体涉及一种薄壁端齿环加工方法。

背景技术

某型别航空发动机的主轴前锁紧座组件，是安装在发动机中央传动壳体内，控制精密传动零件，该组件中的单件为端齿环，该端齿环零件壁薄且端面棘齿较多，端面平面度误差要求较严，端齿环结构如图1所示，对发动机起着至关重要的作用。

端齿环零件轴向宽度5mm，壁厚最薄处仅为1.08mm，在环状端面上有222个40°的棘齿，其直立面一侧始终指向环中心，且棘齿最窄处仅有0.3mm，并有根部倒圆R0.25max，棘齿顶端面平面度仅为0.05mm。因零件壁厚较薄，加工时容易变形，端面平面度较难保证。端面棘齿底面较窄，且斜面呈展开状，对设备选择和刀具选型增加了难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种薄壁端齿环加工方法，利用该技术可以成功解决某发动机必换件国产化换件修理，解决因零件磨损换件需进口而导致整机无法修理的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种薄壁端齿环加工方法，包括如下步骤：

步骤1：控制变形

步骤1.1：夹持方案及毛坯结构确定

由于该零件为薄壁结构，且轴向宽度短、环端面积小，采用增加工艺台作为加持部位；根据零件总宽、切断刀宽度以及平整端面余量，确定毛坯轴向长度；根据余量切削方面因素考虑，确定毛料结构为环状毛坯结构；

步骤1.2：加工方案的确定

粗车毛坯内外表面的氧化层，首先平整端面，做为测量尺寸的基准，然后在靠近卡盘的端面位置，在毛坯外圆表面车一个环槽Ⅰ，从而切断由夹持部位传递过来的形变延伸面，降低夹持力的影响；

然后，根据零件结构尺寸粗加工外轮廓，在零件切断端车出内外对称的环槽Ⅱ，在精加工零件后切下零件时保证切断阻力给零件带来的形变应力；

步骤1.3：刀具的选择

根据零件结构选择加工刀具；为了保证单个齿形不变形，刀具材料选用硬质合金材料，且保证切削刃角度较小，从而避免齿牙变形及端面屈服变形；

步骤2：设备的选择

根据零件结构特征，完成零件轮廓的车削的同时完成棘齿特征的铣削，因此采用车铣复合加工中心；

步骤3：编制数控程序

编制车削循环、棘齿铣削加工及切断程序；

步骤4：零件加工

运行数控程序，完成车削、铣削和切断工序，通过对零件一次装夹完成零件加工。

步骤3中，编制车削循环、棘齿铣削加工及切断程序，其中棘齿铣削加工编制具体为：

为了避免出现分度误差累积的现象，无法满足第一齿和最后一个齿的宽度要求，将原有角度参数赋值改为公式代入方式，即c₁＝360/222，将变量c₁带入角度命令的程序行中C＝c₁，利用数控程序控制分度精度，从而控制每齿的位置精度，减少累积误差。