高温合金弹簧机械加工论文

高温合金弹簧机械加工论文 1 问题的提出 在航空航天领域中，弹簧应用非常广泛，能够提供弹力，储存弹性势能，实现其动能的互相转换、减震、施力。___X 弹簧是___X 膜盒组件中重要零件。___X 膜盒组件为某型号燃油调节器的重要的性能成附件，用来感受压气机出口压力变化输出位移直接作用于计量活门，改变计量活门开度从而控制流量。其性能和质量的好坏直接影响整个燃调的性能。某型航空高温合金类弹簧是我公司首例通过机械加工的办法制造的弹簧。以往弹簧的加工一般是由钢丝缠绕而成，但由于此型航空附件对于该弹簧的装配要求较高、力学性能较严，于是尝试用机械加工的方法制造该弹簧。①零件总圈数 4圈，有效圈数 3 圈;宽度为 3.3 的螺旋首尾段圆弧圆心与原点连线在基准面投影夹角为 15°，螺旋线导程 6.8±0.05mm。②从自由长度压缩弹簧至 34.3 尺寸 10 次，自由长度应在图纸要求范围内。③修磨外径保证弹簧刚度 K=（100±5）N/mm。(刚度每偏大 1N/mm, 外 径 尺 寸 修 磨 0.13mm 。 )④ 弹 簧 力 工 作 区 间 为100N≤P≤400N。(K 值在此范围内保证) 2 问题的分析与解决 根据设计图的尺寸、形状、零件材料等要求，尝试通过以下三个方面解决加工问题。 2.1 零件加工工艺的编制 通过分析零件设计图，零件下料为 Φ45mm 的棒料，长度选取 280mm，可以加工 5 件。由于零件的外圆、孔、槽等多处需要加工，并考虑加工成本，我们选用了带动力头装置的车铣复合中心来试加工。车铣复合加工设备的出现为提高航空零件的加工精度和效率提供了一种有效解决方案。编制工艺，考虑车基准面、外圆、镗孔、铣槽在一台车铣复合加工中心加工能够实现。制定的工艺路线为：下料→粗钻孔→车基准面、外圆、镗孔、铣槽→去外圆毛刺→车另一端面→磨内孔→去内孔毛刺→检验→热处理→测刚度。零件的加工难度在车基准面、外圆、镗孔、铣槽→车另一端面。主要是刀具的选择。 2.2 刀具的选择及加工参数 机械加工中一般的零件材料为低合金钢、奥氏体不锈钢、灰口球墨铸铁、铝、耐热合金、淬火钢，而该零件材料 GH4169 是镍铬钛铌钼合金，GH4169 属高温合金，含有多种高熔点合金元素和其他元素，构成了纯度高、组织致密的奥氏体固熔合金。该材料导热系数很低（与 45 钢相比，相差甚远），不利于热平衡，因而影响刀具的耐用度。由于材料中存在大量碳化物、氮化物、硼化物以及金属间化合物，随着加工时零件温度的不断升高...