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摘要： 根据薄壁环形不平衡类零件的结构特点，通过应力释放、辅助支撑、切削参数优化等方式，有效的解决了此类零件在加工中存在的变形、断续切削等工艺难点。
关键词： 薄壁环形不平衡；变形；断续切削
引言
在某薄壁环形不平衡类零件——主轴前封严衬套，该零件结构特殊，为半喇叭形状的典型不平衡薄壁易变形件，其加工难度大，通过不断优化改进其加工工艺，最终解决了该零件的变形和断续切削等工艺难关。
1技术难点和需要突破的关键技术
主轴前封严衬套是传动部分重要零组件之一。该零件为薄壁环形不平衡类零件。这类零件其加工中的变形十分严重，加工难度较大。
1.1 零件的结构特征
主轴前封严衬套为薄壁不平衡件。壁厚仅为2㎜，基准半环支口，支撑该面的为厚度2mm、加工中为弹性支撑且不对称，大端面为薄壁断续切削。涂层尺寸孔径对基准孔同轴度φ0.03，半圆形端面基准对基准孔垂直度0.02等，这些是该零件的工艺及加工难点。
1.2 零件的材料性能
此零件的材料为热等静压铸钛合金。铸造钛合金由于导热性差，切削热易集中形成较高温度，刀具磨损严重，使加工尺寸和表面光度较难保证；钛合金加工表面回弹量大，加上半环断续切削加工，使加工尺寸和平面度较难保证。
2解决途径
该零件的技术难点主要就是减少其零件的切削应力、热变应力、装夹应力，防止零件变形。通过分析该零件的特殊性即铸钛材料、薄壁、半环不平衡就决定解决问题的针对性。
2.1 确定合理的加工工艺方案
根据零件结构特点确定其工艺路线，即“粗加工大端—粗加工小端—半精加工大端—钻基准孔—切成半环—去应力—半精加工小端—喷涂—精加工—去工艺台”的工艺方案。
2.2 切实可行的技术措施及分析
2.2.1大端面粗加工的装夹方式
在粗加工端面时，采用三爪夹持小端，伸出的臂太长，零件在旋转加工过程中不牢靠，因此先车加工零件大端内支口，然后用圆形压板定在支口处，以车床尾座顶住圆形压板车大端面，这样装夹得以使零件平稳加工。
2.2.2 零件切开后变形的工艺措施
在加工去除半边材料成不平衡形状经时效处理后，零件变形非常严重，半环端面可翘曲达1.8mm、外圆缩口2.5mm。加工余量不足，无法加工。
经分析，该零件在整环时内部应力处在一个相对平衡的状态，当零件结构变化后，这种平衡状态就被打破，零件内部应力释放以寻求新的平衡，在这种内应力的作用下，零件就会产生变形，从而导致加工余量不足。
经研究决定采用限位热处理校形去除应力的方案，采用热工夹具，将零件在限位状态下同夹具一起真空炉热处理，热处理后的经检测，大端面平面度、大端面与小端平行度均0.3以内。
2.2.3 断续切削的装夹方式
在半精车和精车大端时，大端成半环结构，系弹性支撑形，且为断续切削，刚性极差，加工工艺性不好。刀具磨损非常快，导致零件平面度和尺寸均超差。
经分析辅助支撑不均造成，由于零件刚性差，手动的力足以使表值变动在0.5以上。采用压表法进行浮动支撑，控制表值在0.01，拧紧止动螺母，防止浮动支撑中微动。
2.3 摸索出最佳的技术参数
此零件的材料为热等静压铸钛合金，其导热系数低，切削区散热慢，在切削加工过程中，散热和冷却效果很差，易于在切削区形成高温，加工后零件变形回弹大，加上断续切削，刃口磨损快，且容易崩刀。经切削参数优化，粗加工切削速度14～16m/min，切削深度0.5mm，进给量0.2mm/r。精加工切削速度6～8m/min，切削深度0.2mm，进给量0.05mm/r。
3结论
通过实际加工和验证，主要加工方法归纳如下：
1）通过限位热处理来消除零件的内应力及变形。
2）通过压表方式来消除辅助支撑对易变形零件的影响，
3）选择了最优的切削参数，保证零件加工质量；
作者简介：
高瑾（1970-），女，陕西西安，高级工程师， 主要从事航空零部件技术质量管理工作。
关键词： 薄壁环形不平衡；变形；断续切削
引言
在某薄壁环形不平衡类零件——主轴前封严衬套，该零件结构特殊，为半喇叭形状的典型不平衡薄壁易变形件，其加工难度大，通过不断优化改进其加工工艺，最终解决了该零件的变形和断续切削等工艺难关。
1技术难点和需要突破的关键技术
主轴前封严衬套是传动部分重要零组件之一。该零件为薄壁环形不平衡类零件。这类零件其加工中的变形十分严重，加工难度较大。
1.1 零件的结构特征
主轴前封严衬套为薄壁不平衡件。壁厚仅为2㎜，基准半环支口，支撑该面的为厚度2mm、加工中为弹性支撑且不对称，大端面为薄壁断续切削。涂层尺寸孔径对基准孔同轴度φ0.03，半圆形端面基准对基准孔垂直度0.02等，这些是该零件的工艺及加工难点。
1.2 零件的材料性能
此零件的材料为热等静压铸钛合金。铸造钛合金由于导热性差，切削热易集中形成较高温度，刀具磨损严重，使加工尺寸和表面光度较难保证；钛合金加工表面回弹量大，加上半环断续切削加工，使加工尺寸和平面度较难保证。
2解决途径
该零件的技术难点主要就是减少其零件的切削应力、热变应力、装夹应力，防止零件变形。通过分析该零件的特殊性即铸钛材料、薄壁、半环不平衡就决定解决问题的针对性。
2.1 确定合理的加工工艺方案
根据零件结构特点确定其工艺路线，即“粗加工大端—粗加工小端—半精加工大端—钻基准孔—切成半环—去应力—半精加工小端—喷涂—精加工—去工艺台”的工艺方案。
2.2 切实可行的技术措施及分析
2.2.1大端面粗加工的装夹方式
在粗加工端面时，采用三爪夹持小端，伸出的臂太长，零件在旋转加工过程中不牢靠，因此先车加工零件大端内支口，然后用圆形压板定在支口处，以车床尾座顶住圆形压板车大端面，这样装夹得以使零件平稳加工。
2.2.2 零件切开后变形的工艺措施
在加工去除半边材料成不平衡形状经时效处理后，零件变形非常严重，半环端面可翘曲达1.8mm、外圆缩口2.5mm。加工余量不足，无法加工。
经分析，该零件在整环时内部应力处在一个相对平衡的状态，当零件结构变化后，这种平衡状态就被打破，零件内部应力释放以寻求新的平衡，在这种内应力的作用下，零件就会产生变形，从而导致加工余量不足。
经研究决定采用限位热处理校形去除应力的方案，采用热工夹具，将零件在限位状态下同夹具一起真空炉热处理，热处理后的经检测，大端面平面度、大端面与小端平行度均0.3以内。
2.2.3 断续切削的装夹方式
在半精车和精车大端时，大端成半环结构，系弹性支撑形，且为断续切削，刚性极差，加工工艺性不好。刀具磨损非常快，导致零件平面度和尺寸均超差。
经分析辅助支撑不均造成，由于零件刚性差，手动的力足以使表值变动在0.5以上。采用压表法进行浮动支撑，控制表值在0.01，拧紧止动螺母，防止浮动支撑中微动。
2.3 摸索出最佳的技术参数
此零件的材料为热等静压铸钛合金，其导热系数低，切削区散热慢，在切削加工过程中，散热和冷却效果很差，易于在切削区形成高温，加工后零件变形回弹大，加上断续切削，刃口磨损快，且容易崩刀。经切削参数优化，粗加工切削速度14～16m/min，切削深度0.5mm，进给量0.2mm/r。精加工切削速度6～8m/min，切削深度0.2mm，进给量0.05mm/r。
3结论
通过实际加工和验证，主要加工方法归纳如下：
1）通过限位热处理来消除零件的内应力及变形。
2）通过压表方式来消除辅助支撑对易变形零件的影响，
3）选择了最优的切削参数，保证零件加工质量；
作者简介：
高瑾（1970-），女，陕西西安，高级工程师， 主要从事航空零部件技术质量管理工作。