高压压气机盘内花键加工技术研究

发布时间：2021-09-05 13:45

　　随着我国大飞机的项目的启动,带来的是大型发动机的迫切需求,我公司承制了某型号发动机的研制。该型号发动机压气机转子部件在设计过程中大量采用钛合金材料,其中在高压压气机多个级别中采用了钛合金盘结构。高压压气机盘的内花键尺寸精度高、位置度要求严格;材料为钛合金TC6,具有易收缩变形特点,对于钛合金材料易收缩变形特点,科学制定工艺方法,设计制造刀具,以保证压气机盘内花键尺寸及位置度精度要求。本文针对盘用铣削方式时内花键裂纹,如何优化工艺,提高抗疲劳强度,较详细地介绍了盘内花键的拉削工艺,根据此加工方法加工的零件,完全满足产品设计要求,质量和生产效率也大大提高。 

【文章来源】：内燃机与配件. 2020,(08)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

某级压气机盘内花键结构图

图1 某级压气机盘内花键结构图高压压气机中有多个级的材料为TC6，此材料具有变形系数小、切削温度高、单位面积上的切削力大、刀具易磨损等特点。切削内花键时，由于导热系数很小，切削时热量不易导出，温度很高；同时单位面积上的切削力很大，容易造成蹦刃，另外，由于钛合金对刀具材料的化学亲和性很好，在切削温度高且单位面积上的切削力大的状态下，很容易粘刀并加速刀具磨损。针对上面的难点，选用了进口S500高速钢材料；同时在刀具几何角度及结构参数：前角、后角、刃带后角、宽度、齿升量、齿距、容屑槽、分屑槽的选择上进行了优化：故而选取拉刀前角为15°，后角则根据粗精切削刃选取3°和1.5°不同的角度；刃带后角根据粗精切削刃选取60°和50°不同的角度；宽度为0.05和0.2～0.6不等；考虑到钛合金的切削性较差，选取较小的齿升量，齿升量为0.02、0.015、0.01不等；考虑到刀齿周期性地切入、切出，引起拉削力和拉削速度周期性变化，会造成零件产生环形波纹，为避免该类问题发生需要增加同时工作齿数，所以齿距选取为6.5、8.5、5.5不等距分布，拉刀实物见图3。

(3)加工过程中对零件进行约束，防止零件在加工过程中受到拉削时产生的径向力膨胀变形，为减小零件在拉削过程中膨胀与收缩专门增加套箍，箍在零件的外圆（如图4）。图4 套箍简图

【参考文献】：
期刊论文
[1]叶片加工超差对高压压气机性能影响和敏感性分析[J]. 郑似玉,滕金芳,羌晓青.  机械工程学报. 2018(02)
[2]某新型压气机盘车削加工方法浅析[J]. 孟震威,时旭,李萌萌,郑飞.  中国新技术新产品. 2014(11)

硕士论文
[1]航空发动机高压压气机篦齿盘工艺改进研究[D]. 王鑫磊.大连理工大学 2016



本文编号：3385459