一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法
一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法
【专利摘要】一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法包括如下步骤：对第一安装边和第二安装边端面研磨；在数控铣床上提供一个水平放置的第一夹具，其设置有第一定位销，计算所述第一定位销的中心所确定的第一圆心坐标；依据所述第一圆心坐标，对所述第二安装边进行三个精密孔粗加工；对粗加工的所述精密孔的位置度进行测量，对所述数控铣床进行调整，对所述精密孔进行精加工。本发明提供一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法，其克服了机床设备精度和夹具制造精度的影响。
【专利说明】一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种航空发动机零件的加工方法，尤其是一种用于航空发动机的涡轮 机匣安装边的精密孔的加工方法。
【背景技术】
[0002]由于航空发动机的机匣类零件属于典型的薄壁焊接件，一般包括机匣壁和焊接于 机匣壁两端的安装边，机匣壁是钣金件，最小壁厚为0.8mm。
[0003]图1为一种用于航空发动机的涡轮机匣的剖视示意图，因所述涡轮机匣壁厚过 小，因此图1中省略剖面线，图2为图1所示的涡轮机匣的俯视示意图,参见图1-2所示,所 述涡轮机匣I包括一个锥台形机匣壁11以及分别焊接在所述机匣壁11两端的第一安装边 12和第二安装边13，图3为图2所示的涡轮机匣的立体结构示意图，图3主要为了表示所 述涡轮机匣I的整体结构，图3中省略了所述第一安装边12和所述第二安装边13上精密 孔以及所述机匣壁11上的其他结构。
[0004]机匣类零件的安装边上均需加工精密孔，这些精密孔用于定位和连接对象零件。 孔的自身位置度和不同安装边对应的孔的相互位置度要求都很高，比如位置度要求在自由 状态不大于0.05。对于单个安装边上的精密孔，例如所述第一安装边12上的精密孔，因其 可以在数控机床上一次加工到位，因此比较容易保障所述第一安装边12上的精密孔自身 位置度。但如图1-3所示，由于所述机匣壁11很薄，而且所述涡轮机匣I的高度可达300mm 以上，因此在第一安装边12上的精密孔已经加工到位，需要对所述第二安装边13进行孔加 工时，零件极易产生变形。此外由于对上述不同安装边上对应的精密孔的位置度要求非常 高，也就是所述第二安装边13上的精密孔自身位置度以及其与所述第一安装边12上的对 应的精密孔的相互位置度要求非常高，因此对夹具设计、制造精度要求非常高，而且要求机 床也具有相当高的精度。
[0005]常规加工方法必须使用高精密的数控镗床，同时需要一套精度非常高的夹具，而 且对机匣零件本身定位面和定位孔的精度要求相当高，完全依赖机床和夹具的精度来保证 零件加工质量。由于受现有机床精度和夹具加工精度的限制，现有机匣零件的工序合格率 较低，难以超过70%。
[0006]因此本发明的关键点是如何在现有机床设备条件下对精密孔的加工方法进行改 进，从而提升工序合格率。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题是提供一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法， 以减少或避免前面所提到的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本发明提供了一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方 法，所述涡轮机匣包括一个锥台形机匣壁以及分别焊接在所述机匣壁两端的第一安装边和 第二安装边，沿所述第一安装边和所述第二安装边的周边分别具有至少三个精密孔，所述第一安装边的精密孔已经加工到位，所述第一安装边的三个精密孔为定位孔，所述加工方 法包括如下步骤:
[0009]A、对所述第一安装边和所述第二安装边端面研磨；在数控铣床上提供一个水平放 置的第一夹具，所述第一夹具对应所述第一安装边的所述定位孔设置有三个第一定位销， 所述第一夹具设置有用于与所述第一安装边的端面贴合的第一支靠面；
[0010]B、利用所述数控铣床对三个所述第一定位销分别进行找正，并通过所述数控铣床 分别获得三个所述第一定位销的中心坐标，计算三个所述第一定位销的中心所确定的圆的 第一圆心坐标；
[0011]C、将所述涡轮机匣放置于所述第一夹具之上，使所述第一定位销插入所述定位 孔，使所述第一安装边端面与所述第一支靠面贴合，在所述数控铣床上依据步骤B中的所 述第一圆心坐标，对所述第二安装边进行三个所述精密孔粗加工；
[0012]D、对步骤C中粗加工的三个所述精密孔的位置度进行三坐标测量，如果测量合 格，则直接对步骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸，如果测量不合格， 则将步骤C中粗加工的三个所述精密孔的中心所确定的圆的第二圆心坐标与三个所述定 位孔的中心所确定的圆的第三圆心坐标进行比对，根据所得的差值对所述数控铣床进行调 整，之后，对步骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸。
[0013]优选地，若所述第二安装边的周边具有三个以上的精密孔，则在步骤D中，在对步 骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸的同时，加工所述第二安装边上的 其他的精密孔。
[0014]优选地，在步骤A中，利用所述数控铣床主轴自身移动对所述第一支靠面进行
0.02mm的铣削加工。
[0015]本发明提供一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法，其克服了机床设备精 度和夹具设计难度、制造精度的影响，能够利用现有机床设备加工出合格零件，工序合格率 能够达到99%以上。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
[0017]图1为一种用于航空发动机的涡轮机匣的剖视示意图；
[0018]图2为图1所示的涡轮机匣的俯视示意图；
[0019]图3为图2所示的涡轮机匣的立体结构示意图；
[0020]图4为根据本发明的一个具体实施例中的一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的 加工方法中所使用的夹具的俯视示意图；
[0021]图5为图4所示的夹具的立体结构示意图；
[0022]图6为图4所示的夹具的使用状态的B-B剖视示意图；
[0023]图7为图6中A处放大示意图；
[0024]图8为图7中压板的剖视示意图；
[0025]图9为图8所示的压板的俯视示意图。
【具体实施方式】[0026]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】
【附图说明】本发 明的【具体实施方式】。其中，相同的部件采用相同的标号。
[0027]下面以【背景技术】中描述的所述涡轮机匣I为例来说明本发明提供的一种飞机涡 轮机匣安装边的精密孔的加工方法。
[0028]图4为根据本发明的一个具体实施例中的一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的 加工方法中所使用的夹具的俯视示意图；图5为图4所示的夹具的立体结构示意图；图6为 图4所示的夹具的使用状态的B-B剖视示意图；图7为图6中A处放大示意图；图8为图7 中压板的剖视示意图；图9为图8所示的压板的俯视示意图。参见图1-2、4-9所示,本发明 提供了一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法，所述涡轮机匣I包括一个锥台形机 匣壁11以及分别焊接在所述机匣壁两端的第一安装边12和第二安装边13，沿所述第一安 装边12和所述第二安装边13的周边分别具有至少三个精密孔，所述第一安装边12的精密 孔已经加工到位，所述第一安装边12的三个精密孔为定位孔121，所述加工方法包括如下 步骤:
[0029]A、对所述第一安装边12和所述第二安装边13端面研磨；在数控铣床(图中未示 出)上提供一个水平放置的第一夹具2，所述第一夹具2对应所述第一安装边12的所述定 位孔121设置有三个第一定位销211，所述第一夹具2设置有用于与所述第一安装边12的 端面贴合的第一支靠面212;
[0030]对所述第一安装边12和所述第二安装边13端面研磨是为了保障端面的平面度和 光洁度，避免由于所述第一安装边12和所述第二安装边13端面不平，导致加工变形，影响 后续加工精度，在研磨后，将所述涡轮机匣I以自由状态放置于所述第一夹具2之上，使所 述第一安装边12与所述第一支靠面212贴合，然后向所述第一安装边12施加压力，使其与 所述第一支靠面212紧密贴合，在所述第二安装边13端面使用千分表进行打表测量，需要 保证千分表读数在压紧和松开时的变化量在0.005mm以内。
[0031]参见图4-7所示，本发明提供了一种用于固定所述涡轮机匣I的第一夹具2，其具 有一个用于与所述数控机床连接的本体部21，所述本体部21上设置有一个第一圆形凸台 22，所述第一圆形凸台22上设置有一个第二圆形凸台23，所述第二圆形凸台23的上端面即 是所述第一支靠面212，所述第二圆形凸台23设置有三个向外侧延伸的延伸部210，所述延 伸部210上设置有所述第一定位销211，所述第二圆形凸台23的直径d小于所述第一安装 边12的内侧直径，当所述第一定位销211插入所述定位孔121时，所述第一安装边12的端 面仅仅与所述延伸部210的上端面贴合，也即是仅仅与所述第一支靠面212位于所述延伸 部210上的部分贴合，这样，就能在保障所述第一夹具2提供足够的支撑强度的同时，减少 所述第一安装边12的端面与所述第一支靠面212的接触面积，也就能够减少由于所述第一 安装边12的端面和所述第一支靠面212的表面不平度可能带来的压紧变形
[0032]当三个所述第一定位销211分别插入三个所述定位孔121时，利用三点过定位的 方式可以实现对所述涡轮机匣I的稳定定位。
[0033]B、利用所述数控铣床对三个所述第一定位销211分别进行找正，并通过所述数控 铣床分别获得三个所述第一定位销211的中心坐标，计算三个所述第一定位销211的中心 所确定的圆的第一圆心坐标；
[0034]利用所述数控铣床可以分别获得三个所述第一定位销211的中心坐标，然后可以在计算机上利用CAD或者MasterCAM等软件技术得出三个所述第一定位销211的中心所确 定的圆的第一圆心坐标的数据。
[0035]C、将所述涡轮机匣I放置于所述第一夹具2之上，将所述第一定位销211插入所 述定位孔121，使所述第一安装边12端面与所述第一支靠面212贴合，在所述数控铣床上依 据步骤B中的所述第一圆心坐标，对所述第二安装边13进行三个所述精密孔粗加工；
[0036]参见图6-9所示，为了保障所述涡轮机匣I在加工过程中的稳定，所述第一夹具2 还可以进一步包括在所述第一定位销211位置处对所述第一安装边12进行夹持的压板24， 所述压板24具有一个U形头部，这样可以将所述定位孔121两侧的所述第一安装边12与 所述第一支靠面212紧密夹持。
[0037]D、对步骤C中粗加工的三个所述精密孔的位置度进行三坐标测量，如果测量合 格，则直接对步骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸，如果测量不合格， 则将步骤C中粗加工的三个所述精密孔的中心所确定的圆的第二圆心坐标与三个所述定 位孔121的中心所确定的圆的第三圆心坐标进行比对，根据所得的差值对所述数控铣床进 行调整，之后，对步骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸；
[0038]在对步骤C中粗加工的三个所述精密孔的位置度进行测量时，可以将所述涡轮机 匣I从所述第一定位夹具2上取下，利用三坐标测量仪进行测量，从而获得步骤C中粗加工 的三个所述精密孔的中心所确定的圆的第二圆心坐标，同时还可以对三个所述定位孔121 的中心所确定的圆的第三圆心坐标进行测量获取。
[0039]当利用三点过定位的方式对所述涡轮机匣I稳定定位后，如果所述第一定位销 211与所述定位孔121的加工位置度和精度都能满足要求，则所述第一圆心坐标也就位于 三个所述定位孔121的中心所确定的圆的第三圆心坐标。因此，若步骤C中粗加工的三个 所述精密孔的位置度符合设计要求，则可进一步对所述精密孔孔进行精加工到最终尺寸；
[0040]但由于现有机床和夹具精度的限制，所述第一定位销211与所述定位孔121的加 工位置度和精度均很难得到保障，因此，当步骤C中粗加工的三个所述精密孔的位置度不 符合设计要求时，也就需要重新对所述数控铣床的加工参数(也即是输入所述数控铣床的 程序的数值)进行调整，这也是本发明进一步要解决的问题。也就是说，本发明通过将所述 第二圆心坐标与三个所述定位孔121的中心所确定的圆的第三圆心坐标进行比对，根据所 得的差值，也就是偏移坐标数据，对所述数控铣床的加工参数进行调整，之后，所述数控铣 床就可以根据调整后的参数，也即是与三个所述定位孔121的中心所确定的圆的第三圆心 坐标匹配的加工中心，对步骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸，这样 就完成了所述第二安装边13上的精密孔的加工。也就能够有效的保障所述第二安装边13 上的精密孔与对应的所述第一安装边12上的精密孔的相对位置度。
[0041]在一个优选实施例中，当所述第二安装边13的周边具有三个以上的精密孔时，则 在步骤D中，对步骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸同时，加工所述第 二安装边13上的其他的精密孔。
[0042]在一个优选实施例中，在步骤A中，利用所述数控铣床主轴自身移动对所述第一 支靠面212进行0.02mm的铣削加工。这样可以保证所述数控铣床主轴移动与所述第一支 靠面的绝对垂直，从而可以克服所述数控铣床可能存在的自身的精度不足以及所述第一夹 具2可能的制造精度不足对后继加工带来的影响。[0043]本发明提供一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法，其克服了机床设备精 度和夹具制造精度的影响，能够利用现有机床设备加工出合格零件，工序合格率能够达到 99%以上。
[0044]本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但 是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见， 本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案 看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。
[0045]以上所述仅为本发明示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本发明的范围。任何 本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合， 均应属于本发明保护的范围。
【权利要求】
1.一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法，所述涡轮机匣包括一个锥台形机匣 壁以及分别焊接在所述机匣壁两端的第一安装边和第二安装边，沿所述第一安装边和所述 第二安装边的周边分别具有至少三个精密孔，所述第一安装边的精密孔已经加工到位，所 述第一安装边的三个精密孔作为定位孔，所述加工方法包括如下步骤:A、对所述第一安装边和所述第二安装边端面研磨；在数控铣床上提供一个水平放置的 第一夹具，所述第一夹具对应所述第一安装边的所述定位孔设置有三个第一定位销，所述 第一夹具设置有用于与所述第一安装边的端面贴合的第一支靠面；B、利用所述数控铣床对三个所述第一定位销分别进行找正，并通过所述数控铣床分别 获得三个所述第一定位销的中心坐标，计算三个所述第一定位销的中心所确定的圆的第一 圆心坐标；C、将所述涡轮机匣放置于所述第一夹具之上，使所述第一定位销插入所述定位孔，使 所述第一安装边端面与所述第一支靠面贴合，在所述数控铣床上依据步骤B中的所述第一 圆心坐标，对所述第二安装边进行三个所述精密孔粗加工；D、对步骤C中粗加工的三个所述精密孔的位置度进行三坐标测量，如果测量合格，则 直接对步骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸，如果测量不合格，则将 步骤C中粗加工的三个所述精密孔的中心所确定的圆的第二圆心坐标与三个所述定位孔 的中心所确定的圆的第三圆心坐标进行比对，根据所得的差值对所述数控铣床进行调整， 之后，对步骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述第二安装边的周边具有三个以上 的精密孔，则在步骤D中，在对步骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸的 同时，加工所述第二安装边上的其他的精密孔。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤A中，利用所述数控铣床主轴自身 移动对所述第一支靠面进行0.02mm的铣削加工。
【文档编号】B23C3/00GK103586513SQ201310560491
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】邓春珍, 周成 申请人:中国南方航空工业(集团)有限公司
【专利摘要】一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法包括如下步骤：对第一安装边和第二安装边端面研磨；在数控铣床上提供一个水平放置的第一夹具，其设置有第一定位销，计算所述第一定位销的中心所确定的第一圆心坐标；依据所述第一圆心坐标，对所述第二安装边进行三个精密孔粗加工；对粗加工的所述精密孔的位置度进行测量，对所述数控铣床进行调整，对所述精密孔进行精加工。本发明提供一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法，其克服了机床设备精度和夹具制造精度的影响。
【专利说明】一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种航空发动机零件的加工方法，尤其是一种用于航空发动机的涡轮 机匣安装边的精密孔的加工方法。
【背景技术】
[0002]由于航空发动机的机匣类零件属于典型的薄壁焊接件，一般包括机匣壁和焊接于 机匣壁两端的安装边，机匣壁是钣金件，最小壁厚为0.8mm。
[0003]图1为一种用于航空发动机的涡轮机匣的剖视示意图，因所述涡轮机匣壁厚过 小，因此图1中省略剖面线，图2为图1所示的涡轮机匣的俯视示意图,参见图1-2所示,所 述涡轮机匣I包括一个锥台形机匣壁11以及分别焊接在所述机匣壁11两端的第一安装边 12和第二安装边13，图3为图2所示的涡轮机匣的立体结构示意图，图3主要为了表示所 述涡轮机匣I的整体结构，图3中省略了所述第一安装边12和所述第二安装边13上精密 孔以及所述机匣壁11上的其他结构。
[0004]机匣类零件的安装边上均需加工精密孔，这些精密孔用于定位和连接对象零件。 孔的自身位置度和不同安装边对应的孔的相互位置度要求都很高，比如位置度要求在自由 状态不大于0.05。对于单个安装边上的精密孔，例如所述第一安装边12上的精密孔，因其 可以在数控机床上一次加工到位，因此比较容易保障所述第一安装边12上的精密孔自身 位置度。但如图1-3所示，由于所述机匣壁11很薄，而且所述涡轮机匣I的高度可达300mm 以上，因此在第一安装边12上的精密孔已经加工到位，需要对所述第二安装边13进行孔加 工时，零件极易产生变形。此外由于对上述不同安装边上对应的精密孔的位置度要求非常 高，也就是所述第二安装边13上的精密孔自身位置度以及其与所述第一安装边12上的对 应的精密孔的相互位置度要求非常高，因此对夹具设计、制造精度要求非常高，而且要求机 床也具有相当高的精度。
[0005]常规加工方法必须使用高精密的数控镗床，同时需要一套精度非常高的夹具，而 且对机匣零件本身定位面和定位孔的精度要求相当高，完全依赖机床和夹具的精度来保证 零件加工质量。由于受现有机床精度和夹具加工精度的限制，现有机匣零件的工序合格率 较低，难以超过70%。
[0006]因此本发明的关键点是如何在现有机床设备条件下对精密孔的加工方法进行改 进，从而提升工序合格率。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题是提供一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法， 以减少或避免前面所提到的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本发明提供了一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方 法，所述涡轮机匣包括一个锥台形机匣壁以及分别焊接在所述机匣壁两端的第一安装边和 第二安装边，沿所述第一安装边和所述第二安装边的周边分别具有至少三个精密孔，所述第一安装边的精密孔已经加工到位，所述第一安装边的三个精密孔为定位孔，所述加工方 法包括如下步骤:
[0009]A、对所述第一安装边和所述第二安装边端面研磨；在数控铣床上提供一个水平放 置的第一夹具，所述第一夹具对应所述第一安装边的所述定位孔设置有三个第一定位销， 所述第一夹具设置有用于与所述第一安装边的端面贴合的第一支靠面；
[0010]B、利用所述数控铣床对三个所述第一定位销分别进行找正，并通过所述数控铣床 分别获得三个所述第一定位销的中心坐标，计算三个所述第一定位销的中心所确定的圆的 第一圆心坐标；
[0011]C、将所述涡轮机匣放置于所述第一夹具之上，使所述第一定位销插入所述定位 孔，使所述第一安装边端面与所述第一支靠面贴合，在所述数控铣床上依据步骤B中的所 述第一圆心坐标，对所述第二安装边进行三个所述精密孔粗加工；
[0012]D、对步骤C中粗加工的三个所述精密孔的位置度进行三坐标测量，如果测量合 格，则直接对步骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸，如果测量不合格， 则将步骤C中粗加工的三个所述精密孔的中心所确定的圆的第二圆心坐标与三个所述定 位孔的中心所确定的圆的第三圆心坐标进行比对，根据所得的差值对所述数控铣床进行调 整，之后，对步骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸。
[0013]优选地，若所述第二安装边的周边具有三个以上的精密孔，则在步骤D中，在对步 骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸的同时，加工所述第二安装边上的 其他的精密孔。
[0014]优选地，在步骤A中，利用所述数控铣床主轴自身移动对所述第一支靠面进行
0.02mm的铣削加工。
[0015]本发明提供一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法，其克服了机床设备精 度和夹具设计难度、制造精度的影响，能够利用现有机床设备加工出合格零件，工序合格率 能够达到99%以上。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
[0017]图1为一种用于航空发动机的涡轮机匣的剖视示意图；
[0018]图2为图1所示的涡轮机匣的俯视示意图；
[0019]图3为图2所示的涡轮机匣的立体结构示意图；
[0020]图4为根据本发明的一个具体实施例中的一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的 加工方法中所使用的夹具的俯视示意图；
[0021]图5为图4所示的夹具的立体结构示意图；
[0022]图6为图4所示的夹具的使用状态的B-B剖视示意图；
[0023]图7为图6中A处放大示意图；
[0024]图8为图7中压板的剖视示意图；
[0025]图9为图8所示的压板的俯视示意图。
【具体实施方式】[0026]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】
【附图说明】本发 明的【具体实施方式】。其中，相同的部件采用相同的标号。
[0027]下面以【背景技术】中描述的所述涡轮机匣I为例来说明本发明提供的一种飞机涡 轮机匣安装边的精密孔的加工方法。
[0028]图4为根据本发明的一个具体实施例中的一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的 加工方法中所使用的夹具的俯视示意图；图5为图4所示的夹具的立体结构示意图；图6为 图4所示的夹具的使用状态的B-B剖视示意图；图7为图6中A处放大示意图；图8为图7 中压板的剖视示意图；图9为图8所示的压板的俯视示意图。参见图1-2、4-9所示,本发明 提供了一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法，所述涡轮机匣I包括一个锥台形机 匣壁11以及分别焊接在所述机匣壁两端的第一安装边12和第二安装边13，沿所述第一安 装边12和所述第二安装边13的周边分别具有至少三个精密孔，所述第一安装边12的精密 孔已经加工到位，所述第一安装边12的三个精密孔为定位孔121，所述加工方法包括如下 步骤:
[0029]A、对所述第一安装边12和所述第二安装边13端面研磨；在数控铣床(图中未示 出)上提供一个水平放置的第一夹具2，所述第一夹具2对应所述第一安装边12的所述定 位孔121设置有三个第一定位销211，所述第一夹具2设置有用于与所述第一安装边12的 端面贴合的第一支靠面212;
[0030]对所述第一安装边12和所述第二安装边13端面研磨是为了保障端面的平面度和 光洁度，避免由于所述第一安装边12和所述第二安装边13端面不平，导致加工变形，影响 后续加工精度，在研磨后，将所述涡轮机匣I以自由状态放置于所述第一夹具2之上，使所 述第一安装边12与所述第一支靠面212贴合，然后向所述第一安装边12施加压力，使其与 所述第一支靠面212紧密贴合，在所述第二安装边13端面使用千分表进行打表测量，需要 保证千分表读数在压紧和松开时的变化量在0.005mm以内。
[0031]参见图4-7所示，本发明提供了一种用于固定所述涡轮机匣I的第一夹具2，其具 有一个用于与所述数控机床连接的本体部21，所述本体部21上设置有一个第一圆形凸台 22，所述第一圆形凸台22上设置有一个第二圆形凸台23，所述第二圆形凸台23的上端面即 是所述第一支靠面212，所述第二圆形凸台23设置有三个向外侧延伸的延伸部210，所述延 伸部210上设置有所述第一定位销211，所述第二圆形凸台23的直径d小于所述第一安装 边12的内侧直径，当所述第一定位销211插入所述定位孔121时，所述第一安装边12的端 面仅仅与所述延伸部210的上端面贴合，也即是仅仅与所述第一支靠面212位于所述延伸 部210上的部分贴合，这样，就能在保障所述第一夹具2提供足够的支撑强度的同时，减少 所述第一安装边12的端面与所述第一支靠面212的接触面积，也就能够减少由于所述第一 安装边12的端面和所述第一支靠面212的表面不平度可能带来的压紧变形
[0032]当三个所述第一定位销211分别插入三个所述定位孔121时，利用三点过定位的 方式可以实现对所述涡轮机匣I的稳定定位。
[0033]B、利用所述数控铣床对三个所述第一定位销211分别进行找正，并通过所述数控 铣床分别获得三个所述第一定位销211的中心坐标，计算三个所述第一定位销211的中心 所确定的圆的第一圆心坐标；
[0034]利用所述数控铣床可以分别获得三个所述第一定位销211的中心坐标，然后可以在计算机上利用CAD或者MasterCAM等软件技术得出三个所述第一定位销211的中心所确 定的圆的第一圆心坐标的数据。
[0035]C、将所述涡轮机匣I放置于所述第一夹具2之上，将所述第一定位销211插入所 述定位孔121，使所述第一安装边12端面与所述第一支靠面212贴合，在所述数控铣床上依 据步骤B中的所述第一圆心坐标，对所述第二安装边13进行三个所述精密孔粗加工；
[0036]参见图6-9所示，为了保障所述涡轮机匣I在加工过程中的稳定，所述第一夹具2 还可以进一步包括在所述第一定位销211位置处对所述第一安装边12进行夹持的压板24， 所述压板24具有一个U形头部，这样可以将所述定位孔121两侧的所述第一安装边12与 所述第一支靠面212紧密夹持。
[0037]D、对步骤C中粗加工的三个所述精密孔的位置度进行三坐标测量，如果测量合 格，则直接对步骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸，如果测量不合格， 则将步骤C中粗加工的三个所述精密孔的中心所确定的圆的第二圆心坐标与三个所述定 位孔121的中心所确定的圆的第三圆心坐标进行比对，根据所得的差值对所述数控铣床进 行调整，之后，对步骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸；
[0038]在对步骤C中粗加工的三个所述精密孔的位置度进行测量时，可以将所述涡轮机 匣I从所述第一定位夹具2上取下，利用三坐标测量仪进行测量，从而获得步骤C中粗加工 的三个所述精密孔的中心所确定的圆的第二圆心坐标，同时还可以对三个所述定位孔121 的中心所确定的圆的第三圆心坐标进行测量获取。
[0039]当利用三点过定位的方式对所述涡轮机匣I稳定定位后，如果所述第一定位销 211与所述定位孔121的加工位置度和精度都能满足要求，则所述第一圆心坐标也就位于 三个所述定位孔121的中心所确定的圆的第三圆心坐标。因此，若步骤C中粗加工的三个 所述精密孔的位置度符合设计要求，则可进一步对所述精密孔孔进行精加工到最终尺寸；
[0040]但由于现有机床和夹具精度的限制，所述第一定位销211与所述定位孔121的加 工位置度和精度均很难得到保障，因此，当步骤C中粗加工的三个所述精密孔的位置度不 符合设计要求时，也就需要重新对所述数控铣床的加工参数(也即是输入所述数控铣床的 程序的数值)进行调整，这也是本发明进一步要解决的问题。也就是说，本发明通过将所述 第二圆心坐标与三个所述定位孔121的中心所确定的圆的第三圆心坐标进行比对，根据所 得的差值，也就是偏移坐标数据，对所述数控铣床的加工参数进行调整，之后，所述数控铣 床就可以根据调整后的参数，也即是与三个所述定位孔121的中心所确定的圆的第三圆心 坐标匹配的加工中心，对步骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸，这样 就完成了所述第二安装边13上的精密孔的加工。也就能够有效的保障所述第二安装边13 上的精密孔与对应的所述第一安装边12上的精密孔的相对位置度。
[0041]在一个优选实施例中，当所述第二安装边13的周边具有三个以上的精密孔时，则 在步骤D中，对步骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸同时，加工所述第 二安装边13上的其他的精密孔。
[0042]在一个优选实施例中，在步骤A中，利用所述数控铣床主轴自身移动对所述第一 支靠面212进行0.02mm的铣削加工。这样可以保证所述数控铣床主轴移动与所述第一支 靠面的绝对垂直，从而可以克服所述数控铣床可能存在的自身的精度不足以及所述第一夹 具2可能的制造精度不足对后继加工带来的影响。[0043]本发明提供一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法，其克服了机床设备精 度和夹具制造精度的影响，能够利用现有机床设备加工出合格零件，工序合格率能够达到 99%以上。
[0044]本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但 是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见， 本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案 看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。
[0045]以上所述仅为本发明示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本发明的范围。任何 本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合， 均应属于本发明保护的范围。
【权利要求】
1.一种飞机涡轮机匣安装边的精密孔的加工方法，所述涡轮机匣包括一个锥台形机匣 壁以及分别焊接在所述机匣壁两端的第一安装边和第二安装边，沿所述第一安装边和所述 第二安装边的周边分别具有至少三个精密孔，所述第一安装边的精密孔已经加工到位，所 述第一安装边的三个精密孔作为定位孔，所述加工方法包括如下步骤:A、对所述第一安装边和所述第二安装边端面研磨；在数控铣床上提供一个水平放置的 第一夹具，所述第一夹具对应所述第一安装边的所述定位孔设置有三个第一定位销，所述 第一夹具设置有用于与所述第一安装边的端面贴合的第一支靠面；B、利用所述数控铣床对三个所述第一定位销分别进行找正，并通过所述数控铣床分别 获得三个所述第一定位销的中心坐标，计算三个所述第一定位销的中心所确定的圆的第一 圆心坐标；C、将所述涡轮机匣放置于所述第一夹具之上，使所述第一定位销插入所述定位孔，使 所述第一安装边端面与所述第一支靠面贴合，在所述数控铣床上依据步骤B中的所述第一 圆心坐标，对所述第二安装边进行三个所述精密孔粗加工；D、对步骤C中粗加工的三个所述精密孔的位置度进行三坐标测量，如果测量合格，则 直接对步骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸，如果测量不合格，则将 步骤C中粗加工的三个所述精密孔的中心所确定的圆的第二圆心坐标与三个所述定位孔 的中心所确定的圆的第三圆心坐标进行比对，根据所得的差值对所述数控铣床进行调整， 之后，对步骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述第二安装边的周边具有三个以上 的精密孔，则在步骤D中，在对步骤C中粗加工的三个所述精密孔进行精加工到最终尺寸的 同时，加工所述第二安装边上的其他的精密孔。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤A中，利用所述数控铣床主轴自身 移动对所述第一支靠面进行0.02mm的铣削加工。
【文档编号】B23C3/00GK103586513SQ201310560491
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】邓春珍, 周成 申请人:中国南方航空工业(集团)有限公司
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