专利名称：一种叶片的圆锥斜冠的加工方法
技术领域：
本发明涉及叶片的加工方法，尤其是一种中压核电发动机叶片的加工方法。
背景技术：
目前，一些叶片的叶冠基本上都为圆弧斜冠，再加上对粗加工余量均匀留量的要求也逐步提高，特别是在加工中压级别的核电叶片时，由于叶冠斜度大、深而且还带圆弧冠，采用一般的机床或者加工技术加工非常困难甚至无法加工，因此需要采用特殊的机床以及加工技术才能对其进行有效的加工，但是采用特殊的机床和技术加工，其工序复杂，成本昂贵，不利于推广。目前，大多数厂家基本都采用三轴分层方式进行加工，但这种方式的最大缺点就是余量留得不均匀，同时局部还有残余部分，即如图1所述的切削盲角区，使外观质量也不是很好，叶片检测不达标，且其主要缺点为1.需要多工序来完成加工，加工时间长；2.工件局部不能充分的加工到位，余量不均一；3.加工后的零件表面有明显的分层台阶面，外观质量不高；4.锻件毛坯由于余量不均一，使得刀具受力不稳定，加快刀具磨损；5.由于加工过程受力不均匀，将造成机床主轴负载不稳定；6.操作过程中必须时刻注意机床的切削状态，易疲劳。
发明内容
本发明的发明目的在于针对上述存在的问题，提供一种叶片的圆锥斜冠的加工方法，该方法操作简便，所需加工时间短，且一次性加工出圆弧斜冠各部余量均匀分布，力口工效率高，产品外观质量提高，各部位尺寸余量满足要求，减小机床主轴的负载，减少操作工操作疲劳度，减少不正常打刀。本发明采用的技术方案如下、
本发明的叶片的圆锥斜冠的加工方法，先将叶片安装于机床上；再采用设有八角刀片的铣刀对叶片的叶冠开档面进行加工，其中该铣刀包括杆状刀柄和圆锥台形刀头，所述刀柄连接于圆锥台形刀头的小端上，其中在圆锥台形刀头的大端边部均布有若干八角刀片，使该铣刀采用螺旋进给的方式对叶冠开档面进行两次加工；其中第一次加工，需控制铣刀的转速为2200转/min，其进给速度为3000-3200mm/min，切削深度为O. 8-1. 2mm,切削宽度为10mm-14mm ;第二次加工，需控制铣刀的转速为2000转/min，其进给速度为2600-2800/min，切削深度为O. 8-1. 2mm,切削宽度为10mm-14mm。与现有技术相比，本发明采用特殊刀具(设有八角刀片的铣刀)来弥补机床的加工困难，由于产品是斜冠，在加工冠根部时，斜冠低点要与刀柄干涉，在不能摆动夹具的情况下，加大刀具切削直径，减小刀柄直径；其中斜冠及圆弧冠一次性加工到位，忽略刀柄干涉，进行程序编程，实测刀柄干涉距离，调整刀具大小，一次性加工出圆弧斜冠各部，且余量均匀分布，通过本发明的方法，可用四轴机床代替五轴机床加工的质量，大大节约了机床加工成本，提高了产品粗加工的质量。其中采用设有八角刀片的铣刀对叶片的叶冠开档面进行加工，避免刀柄在加工过程中受干涉，而留有切削盲角区，差异该铣刀能一次性加工出圆弧斜冠，使各部余量均匀分布，所述刀柄连接于圆锥台形刀头的小端上，使刀头部分突出，主要解决加工过程中刀柄干涉的技术问题，并可通过一次性加工出圆弧斜冠各部，使其余量均匀分布；在刀头的大端边部均布有若干八角刀片，使对铣刀的磨损均匀，从而使铣刀的寿命长久；采用螺旋进给的方式对叶冠开档面进行两次加工，螺旋进给主要是逐步地对叶冠开档面进行循环加工，该叶冠开档面比较薄弱，螺旋进给可避免加工过程中在叶冠开档面的应カ集中，另外能够使得波峰波谷比较均匀稳定，使加工过后的叶冠开档面的余量均匀；从而达到预定效果；在第一次加工过程中，需要控制铣刀的转速为2200转/min，若转速过快，则使铣刀上的刀片加工过程中容易被折断，若转速过慢，则使其铣刀对叶片的切削将受影响，可能存在跳动，存在部分未被加工的情況，影响加工效果，同时需控制进给速度为3000-3200mm/min，若进给速度过快，刀片在切削过程中承受的反作用カ过大，影响了刀片的寿命，若进给速度较慢，则单位时间内的有效切削量较少，严重影响了生产效率，因此需要控制其进给速度；同时需要控制切削深度和切削宽度，若深度较深或宽度较快，使同时需切削的量较大，一方面刀具无法承受较大的反作用，长期使用，会使其寿命降低，另ー方面，影响叶片表面的精度，不能满足要求；若深度较浅或宽度较窄，単位时间内的有效切削量较少，需要耗费大量的时间才能完成，严重影响其生产效率，因此切削深度为0. 8-1. 2mm,切削宽度为10mm-14mm，才能保证生产效率高的同时使刀片承受较小的反作用力，使刀片寿命长久。经过第一次加工过后，还需对叶冠开档面进ー步地加工才能完成预定要求，在第一次加工的基础上，需要调整其铣刀的转速以及进给速度分别降低，从而确保对叶冠开档面加エ的效果，使一次性加工出圆弧斜冠各部余量均匀分布，加工效率高，且产品外观质量得以提高，各部位尺寸余量满足要求，减小机床主轴的负载，減少操作エ操作疲劳度，減少不正常打刀。本发明的叶片的圆锥斜冠的加工方法，两次加工过程中，均需控制切削深度为Imm以及切削宽度为12_，另外第一次加工需控制进给速度为3000mm/min，而第二次加工需控制进给速度为2800/min。与现有技术相比，需精确控制加工过程中的切削深度以及切削宽度，同时分别控制两次加工的进给速度，才能实现小切削量均匀进刀量，不易打刀，使得刀具不易损坏，同时精确地保证一次性加工出的圆弧斜冠，其各部余量均匀分布，如开档面及根部R都能充分的加工到位，使加工效率得以大大地高，各部位尺寸余量满足要求，减少不正常打刀。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是
1、本发明的加工方法，其加工效率提高，可一次性切削到位，开档面及根部R都能充分的加工到位；由于螺旋进给，使得波峰波谷比较均匀稳定；
2、本发明的加工方法，刀具在受恒定力的作用下，使得寿命更高；机床主轴负载稳定，机床损耗小；操作过程中只需考虑刀具的使用寿命，加工中不必随时关注加工状态，不易产生疲劳。
本发明将通过例子并參照附图的方式说明，其中
图1是现有刀具加工的不意 图2是本发明中的刀具加工的示意图； 图3是本发明中刀具的结构示意图。图中标记1-刀具、2-叶片、3-切削盲角区、4-圆弧加工面、Ia-刀柄、Ib-刀头、Ic-刀片。
具体实施例方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。如图2和图3所示，本发明叶片的圆锥斜冠的加工方法，其特征在于先将叶片安装于机床上；再采用设有八角刀片的铣刀对叶片的叶冠开档面进行加工，其中该铣刀包括杆状刀柄Ia和圆锥台形刀头lb，所述刀柄Ia连接于圆锥台形刀头Ib的小端上，其中在圆锥台形刀头Ib的大端边部均布有若干八角刀片lc，使该铣刀采用螺旋进给的方式对叶冠开档面进行两次加工；其中第一次加工，需控制铣刀的转速为2200转/min，其进给速度为 3000-3200mm/min (优选为 3000 mm/min,可为 3100mm/min 和 3200mm/min,可在3000-3200mm/min中选择)，切削深度为O. 8-1. 2mm (优选为1_，可为O. 8或1. 2mm,可在
O.8-1. 2mm中选择)，切削宽度为10mm-14mm(优选为12mm,可为10或14mm,可在10mm_14_中选择)；第二次加工，需控制铣刀的转速为2000转/min，其进给速度为2600-2800mm/min(优选为 2800 mm/min,可为 2600mm/min 或 2700mm/min,可在 2600-2800/min 中选择)，切削深度为O. 8-1. 2mm (优选为lmm,可为O. 8或1. 2mm,可在O. 8-1. 2mm中选择)，切削宽度为10mm-14mm (优选为12mm,可为10或14mm,可在10mm-14mm中选择)。现有的分层式切削技术，它的主要缺点1.加工时间长；2.需要多工序来完成加工；3.工件局部不能充分的加工到位，余量不均一；4.加工后的零件表面有明显的分层台阶面，外观质量不高；5.锻件毛坯由于余量不均一，使得刀具受力不稳定，加快刀具磨损；6.由于加工过程受力不均匀，将造成机床主轴负载不稳定；7.操作过程中必须时刻注意机床的切削状态，易疲劳；
本发明正是针对现有技术的缺陷的基础上进行的发明创造，因此本发明采用特制刀具螺旋式切削方式对叶冠开档面的加工方法，具有以下优点1.加工效率提高；2. —次性切削到位；3.开档面及根部R都能充分的加工到位；4.由于螺旋进给，使得波峰波谷比较均勻稳定；5.刀具在受恒定力的作用下,使得寿命更高；6.机床主轴负载稳定,机床损耗小；7.操作过程中只需考虑刀具的使用寿命，加工中不必随时关注加工状态，不易产生疲劳。另外将本发明的加工方法与其它传统三轴加工方式比较如下1、加工叶冠，常规加工与本发明对比以前每个班1. 5件；本发明每个班2件，因此效率与以前比较提高25%。2.三轴方式分层加工与本发明螺旋方式加工机床负载功率对比以前切削深度2-3 _，负载20- 40%;本发明切削深度O. 5-lmm，负载10- 15%。3.操作疲劳度对比以前操作者必须时刻注意切削位置，随时手动调整进给倍率；本发明此方式可以不用操作工手动调整倍率，操作者可以干其它事情。4. 一次性加工完成圆弧与斜度冠，产品外观质量大大的提高以前有刀具加工不了位置的残留处，交接处不圆滑；本发明各部连接处圆滑过渡，外观质量提高。
5.刀具使用对比以前大切削深度使用，再加上毛坯余量不匀均会造成不正常打刀；本发明小切削均匀吃刀量，不易打刀。6.产品各部位余量得到了改善以前内凹处很难加工到位余量不等；本发明余量各部一致，开档面及根部R都能充分的加工到位。综上比对可知，本发明远远优于现有技木，可推广应用。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是ー系列等效或类似特征中的ー个例子而已。本发明并不局限于前述的具体实施方式
。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
权利要求
1.一种叶片的圆锥斜冠的加工方法，其特征在于先将叶片安装于机床上；再采用设有八角刀片的铣刀对叶片的叶冠开档面进行加工，其中该铣刀包括杆状刀柄(Ia)和圆锥台形刀头(lb)，所述刀柄(Ia)连接于圆锥台形刀头(Ib)的小端上，其中在圆锥台形刀头(Ib)的大端边部均布有若干八角刀片(lc)，使该铣刀采用螺旋进给的方式对叶冠开档面进行两次加工；其中第一次加工，需控制铣刀的转速为2200转/min，其进给速度为3000-3200mm/min，切削深度为0. 8-1. 2mm,切削宽度为10_-14_ ;第二次加工，需控制铣刀的转速为2000转/min，其进给速度为2600-2800/min，切削深度为0. 8-1. 2mm,切削宽度为 1Omm-14mmn
2.如权利要求1所述的叶片的圆锥斜冠的加工方法，其特征在于两次加工过程中，均需控制切削深度为1_以及切削宽度为12_，另外第一次加工需控制进给速度为3000mm/min，而第二次加工需控制进给速度为2800/min。
全文摘要
本发明公开了一种叶片的圆锥斜冠的加工方法，属于叶片的加工技术领域。本发明的叶片的圆锥斜冠的加工方法，先将叶片安装于机床上；再采用设有八角刀片的铣刀对叶片的叶冠开档面进行加工，其中该铣刀包括杆状刀柄和圆锥台形刀头，所述刀柄连接于圆锥台形刀头的小端上，其中在圆锥台形刀头的大端边部均布有若干八角刀片，使该铣刀采用螺旋进给的方式对叶冠开档面进行两次加工。本发明的加工方法，其加工效率提高，可一次性切削到位，开档面及根部R都能充分的加工到位；由于螺旋进给，使得波峰波谷比较均匀稳定；刀具在受恒定力的作用下，使得寿命更高；机床主轴负载稳定，机床损耗小；加工中不必随时关注加工状态，不易产生疲劳。
文档编号B23C5/02GK103056433SQ20121058875
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者罗兵, 谢泽波, 袁晓阳, 宁福贵, 郑成旭, 周春江 申请人:四川绵竹鑫坤机械制造有限责任公司