1、    細長空心渦輪軸加工工藝研究    陳磊+張曉熹+王蓮+姜瑩摘 要：低壓渦輪軸是典型薄壁空心長軸，該零件材料為gh4169，切削工藝性差，難加工，刀具易磨損，加工硬化現象嚴重，加工過程中零件轉速不能太高。零件大頭錐面直接過渡到軸身及深孔結構特點，需要設計、制造特殊結構的專用深孔鉆頭、深孔鉸刀等專用工裝、數控機夾刀具。尋求最佳的走刀路線和接刀點位置，調整、優化數控程序，摸索最佳切削參數，通過切削試驗來驗證數控程序的正確合理。關鍵詞：低壓渦輪軸；加工工藝；壁厚差：v232 ：a解決渦輪軸加工關鍵在于數控車床實現對低壓渦輪軸長軸身和大頭輔板內外型面的加工

2、。經過現場加工和檢測驗證，效果顯著，保證低壓渦輪軸內外型面加工質量，滿足零件圖紙的要求。1.制定工藝路線毛料圖表打頂尖孔粗車外圓粗車頭部及鏜引導孔車外圓鉆孔鉆孔鉆孔鏜大頭內孔及車外圓小頭內孔及切試件熱處理（時效處理）車外圓精鏜小孔車大端面穩定處理細車軸身外圓端面鏜內孔精絞內孔及型面鏜內孔精鉸內孔及型面鏜內孔及型面精鉸內孔型面腐蝕檢查修復基準精鏜小頭內孔鏜大端內孔精車軸身外圓精磨外型面標印加工滾齒試件滾試件滾花鍵套齒去毛刺車大端止口及內型面鉆孔及銑大端面槽去毛刺攻絲鉆軸身斜孔及銑槽去毛刺銑小頭端面槽電加工橢圓孔鉆斜孔去毛刺及重熔層電加工孔和槽去重熔層及毛刺清洗熒光檢查清洗最終檢驗鍍鉻精車篦齒噴涂

3、前檢驗磨外徑銑篦齒端面槽去毛刺洗滌局部熒光洗滌噴涂精車篦齒外徑動平衡平衡去重洗滌噴丸檢驗修復配合表面入庫。2.加工實施的具體方案2.1 深孔加工深孔加工最重要的一步為加工引導孔，配做與引導孔適合間隙導鍵尺寸，深孔鉆頭刀刃情況。引導孔加工分兩種情況，一是在零件本體上加工引導孔，這種方法比較困難，比較傳統，實現起來費時費力。另一種方法是在零件外接部分加工引導孔，這種方法比較實用，可以多個零件同時使用，目前這種方法普遍推廣。2.2 導鍵的加工首先導鍵是深孔加工最基本最關鍵的環節，深孔加工的好與壞全看導鍵是否合適，導鍵一般采用夾布膠木、白樺木、厚膠皮、硬質合金（批產零件情況下使用，價格昂貴）。導鍵與刀

4、體安裝完畢后同時與刀具連在一起后，在加工導鍵外徑時，導鍵外徑尺寸必須低于刀尖0.01mm0.02mm，如果需要轉接，必須同時加工，找正基準必須統一，不能采用擠導鍵的加工方案。2.3 內排屑和外排屑通常都采用內排屑，有助于零件的內孔粗糙度，內排屑需要在刀具上設計排屑孔和零件需要封油裝置。2.4 零件的熱處理熱處理是采用適當的方式對金屬材料或工件進行加熱、保溫和冷卻以獲得預期的組織結構與性能的工藝。只改變內部組織結構，不改變表面形狀與尺寸，而且都由加熱、保溫、冷卻3個階段組成，細長軸類零件熱處理一般采用吊裝方式進行，即常說的#式爐熱處理工藝。2.5 變形控制在精加工中，允許軸身和外型面可分別加工，

5、同時分多次進刀，去除大部分余量，減少粗加工對零件變形影響，在單邊上留0.5左右余量，檢查零件跳動符合要求后，再車至設計尺寸，加工中一定要充分澆注冷卻液，提高表面質量。以便接刀和減少溫度變化對零件尺寸的影響。2.6 壁厚差保證在相關的工序精車內孔型面時，將零件大端外徑及端面車一刀，保證零件基準的技術要求，使該外徑與內孔型面保持同軸，在精車工序時，找正該外圓和軸身跳動不大于0.01mm，這樣就可以保證零件壁厚差不大于0.05mm。2.7 壁厚差保證檢測與修正步驟1，空心長軸經過深孔加工后，對各個截面的壁厚差進行測量，并用記號筆在零件外圓的不同截面上，將壁厚差的最大值標定出來；找出壁厚差最大值的前后

6、兩個截面。步驟2，在車床上采用找偏心的方法有意將零件找偏，找偏數值與壁厚差最大值的前后兩個截面壁厚差數值相當。尾頂尖一側可用墊頂尖的方法進行找偏。步驟3，將機床主軸一側和尾端架中心架處各車出一個基準環帶，用架中心架支撐零件尾部基準環帶，找正兩端基準環帶跳動在0.01mm以內；車加工尾孔基準倒角與尾頂尖配套，并與旋轉中心同軸。用千分表檢查跳動在0.005mm范圍之內。步驟4，用尾頂尖頂緊度口倒角，卸下中心架，半精車零件外圓全部表面，被加工表面壁厚差得到修正。步驟5，將零件掉頭，架中心架找正已修整的表面跳動在0.01mm以內，對另一端外圓內孔進行車加工修正。3.低壓渦輪軸的加工應注意的事項加工前，

7、詳細檢查半精車工序零件的尺寸和技術條件，除在少數地方進行調整外，基本上延用了加工試驗的數控程序加工。為了保證首件研制的加工質量，我們采取了如下措施：（1）加工過程中每調用一個新程序，操作者、工藝人員對調用的程序進行校對，保證加工程序的正確性。（2）每次更換刀具或刀片，都要在零件上重新對刀，保證對刀值的一致性，接刀表面圓滑轉接。（3）每加工一次表面，操作者，工藝人員共同進行檢查，并于在機床上對給定的刀補值進行校驗，以便根據測量值進行調整。（4）每循環加工一次表面，操作者、工藝人員檢查刀具磨損情況，決定換刀點和換刀次數。通過對比上刀量與實測值之間的差值，進行上刀試驗。由于切深不同，轉數及進給量不同，刀片的鋒利程度不同，零件和刀具受力亦不同，零件變形程度不同，嘗