一种整体叶轮窄深腔数控铣加工方法
【专利摘要】一种整体叶轮窄深腔数控铣加工方法，腔体均匀分成四段铣削，半精铣用球头直径为16毫米，锥度为4°，柄为直径为20毫米球头四刃铣刀；精铣加工采用6刃直径为10毫米锥度4°直径为16毫米柄球头铣刀；切削最大深度180毫米，加工区域分为4个部分，刀具最大悬伸182毫米，最大长径比为9。在选定的切削区域中建立并生成刀具轨迹，在加工整体叶轮叶片自由曲面的加工区域能参数化，加工线速度为110～130米/分钟；选用四轴数控加工中心，X轴及Z轴加工坐标原点，设在零件旋转中心，Y轴加工坐标原点设在叶片积叠轴上。本发明的优点：可以实现叶片表面质量达到Ra1.6，叶片接刀痕迹少，叶背接刀痕迹很小，叶盆接刀痕深度在0.03毫米以内。
【专利说明】一种整体叶轮窄深腔数控铣加工方法【技术领域】
[0001]本发明涉及叶轮窄深腔数控铣加工技术，特别涉及了一种整体叶轮窄深腔数控铣加工方法。
【背景技术】
[0002]整体叶轮加工技术是先进航空发动机的关键技术之一，目前，整体叶轮的精铣加工方法多采用分段铣削，对于长悬臂整体叶轮，由于刀具长径比过大，或刀具干涉，只能采用对接铣削方式进行，效率低，接刀痕迹多，同时由于两次装夹造成基准不一致，从而降低了加工质量。采用深腔铣削技术，可以有效减少接刀痕数量，对于部分扭曲变化较小的长悬臂整体叶轮，可以采用深腔铣加工技术一次铣加工完成。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了提供整体叶轮精铣加工质量及加工效率，减少装夹次数提高基准的一致性，特提供了一种整体叶轮窄深腔数控铣加工方法。
[0004]本发明提供了一种整体叶轮窄深腔数控铣加工方法，其特征在于:所述的整体叶轮窄深腔数控铣加工方法，腔体均匀分成四段铣削，半精铣用球头直径为16毫米，锥度为4°，柄为直径为20毫米球头四刃铣刀；精铣加工采用6刃直径为10毫米锥度4°直径为16毫米柄球头铣刀；
[0005]切削最大深度180毫米，加工区域分为4个部分，刀具最大悬伸182毫米，最大长径比为9。
[0006]所述的整体叶轮窄深腔数控铣加工方法，具体加工方法如下:
[0007]通过MAX-PAC软件计算刀具干涉情况，采用开式叶轮加工，将整个叶片按径向分成4个待加工区域；直径16毫米的球刀最大锥度为2.5°，刀具长径比为9.1，直径为10毫米的球刀最大锥度为3.5°，采用热胀刀柄系统，将直径为10毫米的球刀长径比减小到8，在铣加工过程中，配合减振方案，提高叶片刚性，消除叶片振动；
[0008]利用整体叶轮专用CAM软件MAX-PAC的多轴编程功能，在选定的切削区域中建立并生成刀具轨迹，在加工整体叶轮叶片自由曲面的加工区域能参数化，被加工材料为钛合金，加工线速度为110~130米/分钟；
[0009]选用四轴数控加工中心，按给定的工艺装夹零件，按照轴流式整体叶轮的建模及加工惯例，X轴及Z轴加工坐标原点，设在零件旋转中心，Y轴加工坐标原点设在叶片积叠轴上，按工艺文件及加工中心操作说明进行加工。
[0010]本发明的优点:
[0011]本发明所述的整体叶轮窄深腔数控铣加工方法，可以实现叶片表面质量达到Ral.6，叶片接刀痕迹少，叶背接刀痕迹很小，叶盆接刀痕深度在0.03毫米以内。
【专利附图】
【附图说明】[0012]下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明:
[0013]图1为加工区域示意图。
【具体实施方式】
[0014]实施例1
[0015]本实施例提供了一种整体叶轮窄深腔数控铣加工方法，其特征在于:所述的整体叶轮窄深腔数控铣加工方法，腔体均匀分成四段铣削，半精铣用球头直径为16毫米，锥度为4°，柄为直径为20毫米球头四刃铣刀；精铣加工采用6刃直径为10毫米锥度4°直径为16毫米柄球头铣刀；
[0016]切削最大深度180毫米，加工区域分为4个部分，刀具最大悬伸182毫米，最大长径比为9。
[0017]所述的整体叶轮窄深腔数控铣加工方法，具体加工方法如下:
[0018]通过MAX-PAC软件计算刀具干涉情况，采用开式叶轮加工，将整个叶片按径向分成4个待加工区域；直径16毫米的球刀最大锥度为2.5°，刀具长径比为9.1，直径为10毫米的球刀最大锥度为3.5°，采用热胀刀柄系统，将直径为10毫米的球刀长径比减小到8，在铣加工过程中，配合减振方案，提高叶片刚性，消除叶片振动；
[0019]利用整体叶轮专用CAM软件MAX-PAC的多轴编程功能，在选定的切削区域中建立并生成刀具轨迹，在加工整体叶轮叶片自由曲面的加工区域能参数化，被加工材料为钛合金，加工线速度为110?130米/分钟；
[0020]选用四轴数控加工中心，按给定的工艺装夹零件，按照轴流式整体叶轮的建模及加工惯例，X轴及Z轴加工坐标原点，设在零件旋转中心，Y轴加工坐标原点设在叶片积叠轴上，按工艺文件及加工中心操作说明进行加工。
【权利要求】
1.一种整体叶轮窄深腔数控铣加工方法，其特征在于:所述的整体叶轮窄深腔数控铣加工方法，腔体均匀分成四段铣削，半精铣用球头直径为16毫米，锥度为4°，柄为直径为20毫米球头四刃铣刀；精铣加工采用6刃直径为10毫米锥度4°直径为16毫米柄球头铣刀； 切削最大深度180毫米，加工区域分为4个部分，刀具最大悬伸182毫米，最大长径比为9。
2.按照权利要求1所述的整体叶轮窄深腔数控铣加工方法，其特征在于:所述的整体叶轮窄深腔数控铣加工方法，具体加工方法如下: 通过MAX-PAC软件计算刀具干涉情况，采用开式叶轮加工，将整个叶片按径向分成4个待加工区域；直径16毫米的球刀最大锥度为2.5°，刀具长径比为9.1，直径为10毫米的球刀最大锥度为3.5°，采用热胀刀柄系统，将直径为10毫米的球刀长径比减小到8，在铣加工过程中，配合减振方案，提高叶片刚性，消除叶片振动； 利用整体叶轮专用CAM软件MAX-PAC的多轴编程功能，在选定的切削区域中建立并生成刀具轨迹，在加工整体叶轮叶片自由曲面的加工区域能参数化，被加工材料为钛合金，力口工线速度为110?130米/分钟； 选用四轴数控加工中心，按给定的工艺装夹零件，按照轴流式整体叶轮的建模及加工惯例，X轴及Z轴加工坐标原点，设在零件旋转中心，Y轴加工坐标原点设在叶片积叠轴上，按工艺文件及加工中心操作说明进行加工。
【文档编号】B23C3/18GK103586517SQ201310557476
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】岳召启, 陈亚莉, 张积瑜, 李丹, 盛永刚 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司