一种弱刚性薄壁单安装边排气支承的加工方法与流程

本发明涉及航空发动机排气支承，更具体地，涉及一种弱刚性薄壁单安装边排气支承的加工方法。

背景技术：

1、航空发动机的排气支承是连接发动机热端部件与飞机后机身的关键部件，其功能是承重、传力、保持转子对中、组织气流与降低损失，平滑地引导高温燃气排出发动机，并尽可能减少气流的总压损失，以提高推进效率，为了实现极端环境下的复杂功能，排气支承结构特点：由一个“外机匣”、“内机匣”和连接它们的承力空心支板组成的环形框架，其设计的核心挑战在于如何最轻的重量，保证结构、功能的完整性，因此弱刚性和薄壁是其最大的特点，给生产制造带来极大困难，其加工精度直接影响到发动机的可靠性、安全性和维护性。目前，加工排气支承外机匣上连接的悬臂安装边及安装边上的孔时，会出现轴向力导致的安装边“倾倒”现象；同时由于外机匣侧壁外有多处安装座及一处大喇叭，并且设计基准在安装边上端面，安照常规工艺路线及支靠、压紧方式，无法保证基准重合，因加工基准与设计基准不一致，导致的位置度尺寸偏差较大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有排气支承加工时容易倾倒以及加工基准与设计基准不一致导致的位置度尺寸偏差较大的不足，提供一种弱刚性薄壁单安装边排气支承的加工方法，能够实现安装边的不“倾倒”加工，保证了安装边的垂直度及平面度的合格；同时加工基准和设计基准重合，保证了与设计基准相关尺寸的精度满足设计要求。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

3、提供一种弱刚性薄壁单安装边排气支承的加工方法，具体包括以下步骤：

4、s1：空腔填充：在工件空腔处用灌封材料进行填充以增加工件的整体加工刚性；

5、s2：粗加工及半精加工：以外机匣单安装边作为加工基准，在基准预留有余量的情况下，对与基准无关尺寸进行材料去除；

6、s3：精加工：磨削外机匣单安装边使设计基准磨出；

7、s4：超精加工：利用工装将工件进行反向夹紧，使支承面位于上端面，压紧面位于下端面，以设计基准作为加工基准进行剩余尺寸的加工。

8、由于排气支承的设计基准在安装边上端面，安照常规正向装夹及压紧，无法保证基准重合，本发明通过向空腔填充灌封材料，以增加工件的刚性，降低倾倒的几率，然后利用特制工装，将整个排气支承进行反向装夹，从而增加对排气支承的支撑，确保安装边的不“倾倒”，同时倒置安装，设计基准位于安装边上端面，支承也在上端面，因此能够实现设计基准和加工基准的重合。整个排气支承，并非所有的加工尺寸都是与基准相关的，加工过程中，先加工与基准无关的尺寸，然后将设计基准磨出后，再加工与设计基准相关的尺寸，从而可提升加工精度。

9、优选地，所述步骤s2具体如下：

10、s21：粗车基准：将工件轴向、径向基准转换至外机匣单安装边上，在基准预留有余量的情况下进行粗加工，并对内机匣进行预定余量切削；

11、s22：数控立式加工：将工件角向基准转换至外机匣单安装边上，并对外机匣侧壁安装座加工到设计尺寸。

12、优选地，所述步骤s21进行粗加工中，基准预留的余量为0.06mm~0.1mm。

13、优选地，所述步骤s3的精加工采用外圆磨的方式磨削外机匣单安装边至设计基准磨出。

14、优选地，所述步骤s4具体如下：

15、s41：数控立式加工：将加工基准定于设计基准处，加工外机匣、内机匣、空心支板与基准相关的精密尺寸；

16、s42：内圆磨：以设计角向基准、面基准、径向基准为基准，磨削内机匣精密尺寸。

17、优选地，所述步骤s41中与基准相关的精密尺寸包括单安装边的平面度、垂直度、圆度及单安装边和内机匣端面上孔的位置度。

18、优选地，所述步骤s42中内机匣精密尺寸包括内机匣与外机匣的同轴度、、内机匣端面平面度、内机匣内孔孔径值。

19、优选地，所述步骤s1具体如下：在空心支板、内机匣、悬臂安装边与外机匣型腔处用灌封材料进行填充。

20、优选地，所述步骤s1中灌封材料填充满空腔，其上端不超出空腔顶部。

21、优选地，所述灌封材料为黄蜡。

22、优选地，所述工装包括底座和装设于所述底座上的悬臂支架，所述底座上设有辅助支脚，利用所述辅助支脚及所悬臂支架协同对工件进行支撑与压紧。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

24、本发明在磨出设计基准后，将支靠与压紧的位置互换，采用整面反向支靠，并在悬臂支架上预留多处孔与待加工孔位置重合，使用悬臂支架进行反向拉紧；从而实现加工基准与设计基准的重合：

25、（1）安装边的不“倾倒”加工，保证了安装边的垂直度及平面度的合格；

26、（2）加工基准和设计基准重合，保证了与设计基准相关尺寸的精度满足设计要求。

1.一种弱刚性薄壁单安装边排气支承的加工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的弱刚性薄壁单安装边排气支承的加工方法，其特征在于，所述步骤s2具体如下：

3.根据权利要求1所述的弱刚性薄壁单安装边排气支承的加工方法，其特征在于，所述步骤s21进行粗加工中，基准预留的余量为0.06mm~0.1mm。

4.根据权利要求1所述的弱刚性薄壁单安装边排气支承的加工方法，其特征在于，所述步骤s3的精加工采用外圆磨的方式磨削外机匣单安装边至设计基准磨出。

5.根据权利要求1所述的弱刚性薄壁单安装边排气支承的加工方法，其特征在于，所述步骤s4具体如下：

6.根据权利要求5所述的弱刚性薄壁单安装边排气支承的加工方法，其特征在于，所述步骤s41中与基准相关的精密尺寸包括单安装边的平面度、垂直度、圆度及单安装边和内机匣端面上孔的位置度。

7.根据权利要求5所述的弱刚性薄壁单安装边排气支承的加工方法，其特征在于，所述步骤s42中内机匣精密尺寸包括内机匣与外机匣的同轴度、内机匣端面平面度、内机匣内孔孔径值。

8.根据权利要求1所述的弱刚性薄壁单安装边排气支承的加工方法，其特征在于，所述步骤s1具体如下：在空心支板、内机匣、悬臂安装边与外机匣型腔处用灌封材料进行填充。

9.根据权利要求8所述的弱刚性薄壁单安装边排气支承的加工方法，其特征在于，所述灌封材料为黄蜡。

10.根据权利要求1所述的弱刚性薄壁单安装边排气支承的加工方法，其特征在于，所述工装包括底座和装设于所述底座上的悬臂支架，所述底座上设有辅助支脚，利用所述辅助支脚及所悬臂支架协同对工件进行支撑与压紧。