一种高温合金gh4169异型孔及孔边倒圆的加工方法
【专利摘要】一种高温合金GH4169异型孔及孔边倒圆的加工方法，加工成型的异型孔的最大外廓尺寸为(1mm-3.5mm)×(2mm-8mm)，加工步骤如下：①打点并钻底孔：首先使用中心钻打点，然后选择使用Ф3钻头钻出底孔，去除大部分余量；②粗铣：使用Ф3铣刀进行粗铣加工，本发明所述所述高温合金GH4169异型孔及孔边倒圆的加工方法解决了高温合金GH4169材料盘环类零件小尺寸异型孔及孔边倒圆加工效率低，加工质量不稳定，铣刀寿命短易崩刃等加工难题。可在同类零件中推广使用，在航空发动机、地面涡轮燃机制造中具有广阔的应用前景。
【专利说明】一种高温合金GH4169异型孔及孔边倒圆的加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械加工【技术领域】，特别提供了一种高温合金GH4169异型孔及孔边倒圆的加工方法。
【背景技术】
[0002]涡轮转子部件是航空发动机重要的核心热端部件之一，涡轮部件的材料必须具有高的屈服强度、拉伸强度和良好的热稳定性，能适应高温下可靠的工作要求，随着发动机推重比的提高，高温合金GH4169材料越来越多地被采用，一方面给切削加工带来很大的困难，无论是车削、铣削、拉削，还是钻孔，普遍加工效率低、加工质量不稳定。另一方面零件结构上突出的特点是形状复杂，壁薄，刚性差，加工时极易产生变形。而在小尺寸异型孔的加工方法上，目前行业内比较普遍的是采用拉削加工工艺，拉削加工过程中切削力很大，增加了零件的变形的产生。对于孔边倒圆，国内普遍的是采用手工方法打磨抛光来实现，人为因素导致形成的圆角一致性差、R不合格。
[0003]人们迫切希望获得一种技术效果优良的高温合金GH4169异型孔及孔边倒圆的加工方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种技术效果优良的高温合金GH4169异型孔及孔边倒圆的加工方法，有效地控制并减少零件的加工变形，满足高温合金GH4169材料盘环类零件小尺寸异型孔及孔边倒圆的加工需要。
[0005]由于高温合金GH4169材料盘环类零件拉削过程中的拉削力非常大，传统的拉削加工方式已不能满足实际加工需求，因此选择了一种铣削加工工艺，有效减小了加工中的变形，满足加工需求。
[0006]所述高温合金GH4169异型孔的加工方法，加工成型的异型孔的最大外廓尺寸为(lmm-3.5 mm) X (2mm-8mm)，加工步骤如下:
[0007]①打点并钻底孔:首先使用中心钻打点，然后选择使用Φ3钻头钻出底孔，去除大部分余量；
[0008]②粗铣:使用Φ3铣刀进行粗铣加工，通过刀心编程沿异型孔轮廓走刀，采用三坐标加工中心，转速(350r-450r)/min、进给量0.1mm ;去除余量并且保证为下一步的精统预留有均匀的0.2mm余量；
[0009]③精铣:使用Φ3铣刀进行精铣加工，通过轮廓编程沿异型孔轮廓走刀采用三坐标加工中心，转速(450r-550r)/min,统削加工至小尺寸异型孔的设计要求。
[0010]所述高温合金GH4169孔边倒圆的加工方法，加工成型的孔边倒圆的尺寸为R (0.lmm-0.3mm) 土(0.05mm~0.2mm),加工步骤如下:
[0011]①正倒圆:使用正倒圆角刀，通过轮廓编程的方法，采用三坐标加工中心，沿小尺寸异型孔轮廓进行插补加工；转速(350r-450r)/min、进给量0.1mm ；
[0012]②反倒圆:使用反倒圆角刀，通过轮廓编程的方法，采用三坐标加工中心，沿小尺寸异型孔轮廓进行插补加工，转速(4501-55010/11111^
[0013]所述正倒圆角刀具体为如.4正倒圆角刀。正倒圆刀设计为双刃结构，实际测量最大直径小于所加工异型孔的短轴长度。
[0014]所述反倒圆角刀具体为如.4反倒圆角刀。反倒圆刀设计为单刃结构，实际测量最大直径小于所加工异型孔的短轴长度。
[0015]所述高温合金(^4169异型孔及孔边倒圆的加工方法突破了高温合金(^4169材料盘环类零件小尺寸异型孔铣削加工的技术难题，解决了高温合金(^4169材料盘环类零件小尺寸异型孔铣削加工及孔边倒圆的刀具设计，铣削加工数控程序的编制，铣削加工工艺参数转速、进给的确定等技术瓶颈，有效保证了盘环类零件小尺寸异型孔的尺寸精度要求。
[0016]本发明所述高温合金(^4169异型孔及孔边倒圆的加工方法解决了高温合金(^4169材料盘环类零件小尺寸异型孔及孔边倒圆加工效率低，加工质量不稳定，铣刀寿命短易崩刃等加工难题。可在同类零件中推广使用，在航空发动机、地面涡轮燃机制造中具有广阔的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明:
[0018]图1为高温合金如4169小尺寸异型孔示意图；
[0019]图2为高温合金⑶4169孔边倒圆示意图；
[0020]图3为如.4正倒圆铣刀结构示意图；
[0021]图4为如.4反倒圆铣刀结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]实施例1
[0023]由于高温合金(^4169材料盘环类零件拉削过程中的拉削力非常大，传统的拉削加工方式已不能满足实际加工需求，因此选择了一种铣削加工工艺，有效减小了加工中的变形，满足加工需求。
[0024]所述高温合金(^14169异型孔的加工方法，加工成型的异型孔的最大外廓尺寸为(1111111-3.5 111111) X (2111111-8111111)，加工步骤如下:
[0025]①打点并钻底孔:首先使用中心钻打点，然后选择使用￠3钻头钻出底孔，去除大部分余量；
[0026]②粗铣:使用￠3铣刀进行粗铣加工，通过刀心编程沿异型孔轮廓走刀，采用三坐标加工中心，转速(3501-450:0/11111^^^^0.1臟；去除余量并且保证为下一步的精纟先预留有均匀的0.2臟余量；
[0027]③精铣:使用￠3铣刀进行精铣加工，通过轮廓编程沿异型孔轮廓走刀采用三坐标加工中心，转速(4501-55010/111111,纟先削加工至小尺寸异型孔的设计要求。
[0028]所述高温合金(-- 169孔边倒圆的加工方法，加工成型的孔边倒圆的尺寸为尺(0.1^-0.3111111) 土(0.05111111-0.2111111),加工步骤如下:
[0029]①正倒圆:使用正倒圆角刀，通过轮廓编程的方法，采用三坐标加工中心，沿小尺寸异型孔轮廓进行插补加工；转速(3501-450:0/11111^^^^0.1臟；
[0030]②反倒圆:使用反倒圆角刀，通过轮廓编程的方法，采用三坐标加工中心，沿小尺寸异型孔轮廓进行插补加工，转速(4501-55010/11111^
[0031]所述正倒圆角刀具体为如.4正倒圆角刀。正倒圆刀设计为双刃结构，实际测量最大直径小于所加工异型孔的短轴长度。
[0032]所述反倒圆角刀具体为如.4反倒圆角刀。反倒圆刀设计为单刃结构，实际测量最大直径小于所加工异型孔的短轴长度。
[0033]所述高温合金如4169异型孔及孔边倒圆的加工方法突破了高温合金如4169材料盘环类零件小尺寸异型孔铣削加工的技术难题，解决了高温合金(^4169材料盘环类零件小尺寸异型孔铣削加工及孔边倒圆的刀具设计，铣削加工数控程序的编制，铣削加工工艺参数转速、进给的确定等技术瓶颈，有效保证了盘环类零件小尺寸异型孔的尺寸精度要求。
[0034]本实施例所述高温合金(^4169异型孔及孔边倒圆的加工方法解决了高温合金(^4169材料盘环类零件小尺寸异型孔及孔边倒圆加工效率低，加工质量不稳定，铣刀寿命短易崩刃等加工难题。可在同类零件中推广使用，在航空发动机、地面涡轮燃机制造中具有广阔的应用前景。
[0035]实施例2
[0036]所述高温合金(^14169异型孔的加工方法，加工成型的异型孔的最大外廓尺寸为
3.5111111X 5111111，加工步骤如下:
[0037]①打点并钻底孔:首先使用中心钻打点，然后选择使用￠3钻头钻出底孔，去除大部分余量；
[0038]②粗铣:使用￠3铣刀进行粗铣加工，通过刀心编程沿异型孔轮廓走刀，采用三坐标加工中心，转速40017111111、进给量0.1臟；去除余量并且保证为下一步的精纟先预留有均勻的 0.2111111 余量；
[0039]③精铣:使用￠3铣刀进行精铣加工，通过轮廓编程沿异型孔轮廓走刀采用三坐标加工中心，转速50017^111,铣削加工至小尺寸异型孔的设计要求。
[0040]所述高温合金(-- 169孔边倒圆的加工方法，加工成型的孔边倒圆的尺寸为如.2臟，加工步骤如下:
[0041]①正倒圆:使用正倒圆角刀，通过轮廓编程的方法，采用三坐标加工中心，沿小尺寸异型孔轮廓进行插补加工；转速40017111111、进给量0.1臟；
[0042]②反倒圆:使用反倒圆角刀，通过轮廓编程的方法，采用三坐标加工中心，沿小尺寸异型孔轮廓进行插补加工，转速50017111111。
[0043]所述正倒圆角刀具体为如.4正倒圆角刀。正倒圆刀设计为双刃结构，实际测量最大直径小于所加工异型孔的短轴长度。
[0044]所述反倒圆角刀具体为如.4反倒圆角刀。反倒圆刀设计为单刃结构，实际测量最大直径小于所加工异型孔的短轴长度。
[0045]采用本实施例加工方法取得了良好的铣削效果。
[0046]实施例3
[0047]所述高温合金(^14169异型孔的加工方法，加工成型的异型孔的最大外廓尺寸为 2111111，加工步骤如下:
[0048]①打点并钻底孔:首先使用中心钻打点，然后选择使用￠3钻头钻出底孔，去除大部分余量；
[0049]②粗铣:使用￠3铣刀进行粗铣加工，通过刀心编程沿异型孔轮廓走刀，采用三坐标加工中心，转速45017111111、进给量0.1臟；去除余量并且保证为下一步的精纟先预留有均勻的 0.2111111 余量；
[0050]③精铣:使用￠3铣刀进行精铣加工，通过轮廓编程沿异型孔轮廓走刀，采用三坐标加工中心，转速45017^111,铣削加工至小尺寸异型孔的设计要求。
[0051〕 所述高温合金(-- 169孔边倒圆的加工方法，加工成型的孔边倒圆的尺寸为如.05臟，加工步骤如下:
[0052]①正倒圆:使用正倒圆角刀，通过轮廓编程的方法，采用三坐标加工中心，沿小尺寸异型孔轮廓进行插补加工；转速45017111111、进给量0.1臟；
[0053]②反倒圆:使用反倒圆角刀，通过轮廓编程的方法，采用三坐标加工中心，沿小尺寸异型孔轮廓进行插补加工，转速45017111111。
[0054]所述正倒圆角刀具体为如.4正倒圆角刀。正倒圆刀设计为双刃结构，实际测量最大直径小于所加工异型孔的短轴长度。
[0055]所述反倒圆角刀具体为如.4反倒圆角刀。反倒圆刀设计为单刃结构，实际测量最大直径小于所加工异型孔的短轴长度。
[0056]采用本实施例加工方法取得了良好的铣削效果。
[0057]实施例4
[0058]所述高温合金(^14169异型孔的加工方法，加工成型的异型孔的最大外廓尺寸为
3.5111111X8111111，加工步骤如下:
[0059]①打点并钻底孔:首先使用中心钻打点，然后选择使用￠3钻头钻出底孔，去除大部分余量；
[0060]②粗铣:使用￠3铣刀进行粗铣加工，通过刀心编程沿异型孔轮廓走刀，采用三坐标加工中心，转速40017111111、进给量0.1臟；去除余量并且保证为下一步的精纟先预留有均勻的 0.2111111 余量；
[0061]③精铣:使用￠3铣刀进行精铣加工，通过轮廓编程沿异型孔轮廓走刀，采用三坐标加工中心，转速45017^111,铣削加工至小尺寸异型孔的设计要求。
[0062]所述高温合金(-- 169孔边倒圆的加工方法，加工成型的孔边倒圆的尺寸为如.1臟，加工步骤如下:
[0063]①正倒圆:使用正倒圆角刀，通过轮廓编程的方法，采用三坐标加工中心，沿小尺寸异型孔轮廓进行插补加工；转速40017111111、进给量0.1臟；
[0064]②反倒圆:使用反倒圆角刀，通过轮廓编程的方法，采用三坐标加工中心，沿小尺寸异型孔轮廓进行插补加工，转速45017111111。
[0065]所述正倒圆角刀具体为如.4正倒圆角刀。正倒圆刀设计为双刃结构，实际测量最大直径小于所加工异型孔的短轴长度。
[0066]所述反倒圆角刀具体为如.4反倒圆角刀。反倒圆刀设计为单刃结构，实际测量最大直径小于所加工异型孔的短轴长度。
[0067]采用本实施例加工方法取得了良好的铣削效果。
[0068]实施例5
[0069]所述高温合金GH4169异型孔的加工方法，加工成型的异型孔的最大外廓尺寸为3.5 mmX5mm,加工步骤如下:
[0070]①打点并钻底孔:首先使用中心钻打点，然后选择使用Φ3钻头钻出底孔，去除大部分余量；
[0071]②粗铣:使用Φ3铣刀进行粗铣加工，通过刀心编程沿异型孔轮廓走刀，采用三坐标加工中心，转速300r/min、进给量0.1mm ;去除余量并且保证为下一步的精统预留有均勻的0.2mm余量；
[0072]③精铣:使用Φ3铣刀进行精铣加工，通过轮廓编程沿异型孔轮廓走刀，采用三坐标加工中心，转速300r/min，铣削加工至小尺寸异型孔的设计要求。
[0073]所述高温合金GH4169孔边倒圆的加工方法，加工成型的孔边倒圆的尺寸为R0.3mm± 0.2mm,加工步骤如下:
[0074]①正倒圆:使用正倒圆角刀，通过轮廓编程的方法，采用三坐标加工中心，沿小尺寸异型孔轮廓进行插补加工；转速300r/min、进给量0.1mm ；
[0075]②反倒圆:使用反倒圆角刀，通过轮廓编程的方法，采用三坐标加工中心，沿小尺寸异型孔轮廓进行插补加工，转速300r/min。
[0076]所述正倒圆角刀具体为R0.4正倒圆角刀。正倒圆刀设计为双刃结构，实际测量最大直径小于所加工异型孔的短轴长度。
[0077]所述反倒圆角刀具体为R0.4反倒圆角刀。反倒圆刀设计为单刃结构，实际测量最大直径小于所加工异型孔的短轴长度。
[0078]采用本实施例的方法进行加工发现刀具磨损严重，特别容易崩刃，技术效果不好。
【权利要求】
1.一种高温合金GH4169异型孔的加工方法，其特征在于:加工成型的异型孔的最大外廓尺寸为(lmm-3.5mm) X (2mm-8mm),加工步骤如下: ①打点并钻底孔:首先使用中心钻打点，然后选择使用Φ3钻头钻出底孔，去除大部分余量； ②粗铣:使用Φ3铣刀进行粗铣加工，采用三坐标加工中心沿异型孔轮廓走刀，转速(350r-450r)/min、进给量0.1mm ;去除余量并且保证为下一步的精统预留有均勻的0.2mm余量； ③精铣:使用Φ3铣刀进行精铣加工，采用三坐标加工中心沿异型孔轮廓走刀，转速(450r-550r) /min,统削加工至小尺寸异型孔的设计要求。
2.一种高温合金GH4169孔边倒圆的加工方法，其特征在于:加工成型的孔边倒圆的尺寸为 R(0.lmm-0.3mm) 土(0.05mm~0.2mm),加工步骤如下: ①正倒圆:使用正倒圆角刀，采用三坐标加工中心沿小尺寸异型孔轮廓进行插补加工；转速(350r_450r)/min、进给量 0.1mm ； ②反倒圆:使用反倒圆角刀，采用三坐标加工中心沿小尺寸异型孔轮廓进行插补加工，转速(450r-550r)/min。
3.按照权利要求2所述高温合金GH4169孔边倒圆的加工方法，其特征在于:所述正倒圆角刀具体为M42材料制成的R0.4正倒圆角刀，正倒圆刀为双刃结构，实际测量最大直径小于所加工异型孔的短轴长度。
4.按照权利要求2所述高温合金GH4169孔边倒圆的加工方法，其特征在于:所述反倒圆角刀具体为M42材料制成的R0.4反倒圆角刀，反倒圆刀为单刃结构，实际测量最大直径小于所加工异型孔的短轴长度。
【文档编号】B23P13/02GK104384824SQ201410546293
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】郭艳华, 张印, 周瑜, 罗恒雨 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司