CN102999011A - 一种高温合金薄壁机匣数控车加工方法 - Google Patents

一种高温合金薄壁机匣数控车加工方法 Download PDF

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刘娜
马艳玲
齐晓丽
王聪梅
赵昌辉
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Abstract

一种高温合金薄壁机匣数控车加工方法，其特征在于：在编制数控加工程序时，采用循环程序和轮廓程序两种方式结合，在循环程序中直接设定切削深度，机床操作者不能随意改动；最后一刀采用轮廓程序，保证零件的粗糙度和加工精度；数控程序走刀路线：在循环程序中采用对称切削的新式加工方法，先车加工外圆再对称车加工内孔；先车加工安装边上方再对称车加工安装边下方；合理的设置切削余量。本发明的优点：本发明所述的高温合金薄壁机匣数控车加工方法，进行机匣、叶盘类零件的数控车削加工，保证了零件车削加工的尺寸及精度，缩短零件加工时间，降低加工成本，为其它零件数控车削提供了可靠的依据，其优势远高于传统的数控加工方法。

Description

一种高温合金薄壁机匣数控车加工方法
技术领域
本发明涉及复杂薄壁零件数控车削加工技术领域，特别涉及了一种高温合金薄壁机匣数控车加工方法。
背景技术
航空发动机机匣是典型的复杂薄壁零件，其材料多为高温合金、钛合金等难加工材料，目前的锻造技术还无法达到小余量精化毛料的水平，余量多达30mm左右。其加工方法主要采用数控车或铣加工，在进行车削加工时车间普遍采用轮廓程序，由工人上刀补确定每次切削用量，操作者水平的高低直接影响零件加工质量，存在一定的风险；在每一刀加工后，都要进行测量，为下一刀切削用量的选择做准备，浪费时间；且操作者为了节约时间，往往不考虑零件的变形情况，自主加大切削深度，导致零件表面残余应力增大，易变形，对刀具寿命的影响也极大，造成加工成本非常高。
发明内容
本发明的目的是为降低零件制造成本，提高质量，特提供了一种高温合金薄壁机匣数控车加工方法。
本发明提供了一种高温合金薄壁机匣数控车加工方法，其特征在于：所述的高温合金薄壁机匣数控车加工方法，典型机匣材料为高温合金、壁薄易变形、难加工，零件单侧带有内外安装边，加工时不易装夹。在编制数控加工程序时，采用循环程序和轮廓程序（见图1、2）两种方式结合，在循环程序中直接设定切削深度，机床操作者不能随意改动；避免了由于操作者水平不一带来的风险；降低手工多次上刀补计算失误带来的潜在质量风险，也省去了计算时间；保证了产品加工质量的稳定性；实现单工步数控车加工全过程无人干预，最后一刀采用轮廓程序，保证零件的粗糙度和加工精度；数控程序走刀路线：为了有效控制零件变形，在循环程序中采用对称切削的新式加工方法（见图3、4），先车加工外圆再对称车加工内孔；先车加工安装边上方再对称车加工安装边下方；刀轨则采用相对或相背的走刀方式，使加工过程中产生的应力部分抵消掉，有效控制加工过程产生的变形，更好的满足设计图纸的要求；
合理的设置切削余量：结合零件材料特点、设备特点、刀具等几方面因素，给出合理的切削余量；本发明选取的典型零件，精加工余量为1.5mm，留有0.2mm最后一刀走轮廓程序，其余每一刀切深最大设置为0.4mm，零件加工后，检验数据证明，切削深度设置合理，刀具磨损情况良好，每一循环程序中途不用更换刀片，最长的程序进行了两个小时以上，节约了大量的测量和计算刀补时间。
本发明的优点：
本发明所述的高温合金薄壁机匣数控车加工方法，进行机匣、叶盘类零件的数控车削加工，保证了零件车削加工的尺寸及精度，缩短零件加工时间，降低加工成本，为其它零件数控车削提供了可靠的依据。其优势远高于传统的数控加工方法，UG软件建立加工零件模型、编制循环数控加工程序，利用VERICUT软件模拟仿真后，进行现场试加工，高质量、高效率的完成了典型件承力环精车部分数控加工，避免了由于操作者水平不一，手工多次上刀补计算失误带来的潜在质量风险，也省去了计算时间；保证了产品加工质量的稳定性。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为循环/轮廓程序示意图一；
图2为循环/轮廓程序示意图二；
图3为对称切削走刀路线示意图一；
图4为对称切削走刀路线示意图二；
图5为切削顺序示意图；
图中所示标记号为加工顺序。
具体实施方式
实施例1
本发明提供了一种高温合金薄壁机匣数控车加工方法，其特征在于：所述的高温合金薄壁机匣数控车加工方法，典型机匣材料为高温合金、壁薄易变形、难加工，零件单侧带有内外安装边，加工时不易装夹。在编制数控加工程序时，采用循环程序和轮廓程序（见图1、2）两种方式结合，在循环程序中直接设定切削深度，机床操作者不能随意改动；避免了由于操作者水平不一带来的风险；降低手工多次上刀补计算失误带来的潜在质量风险，也省去了计算时间；保证了产品加工质量的稳定性；实现单工步数控车加工全过程无人干预，最后一刀采用轮廓程序，保证零件的粗糙度和加工精度；数控程序走刀路线：为了有效控制零件变形，在循环程序中采用对称切削的新式加工方法（见图3、4），先车加工外圆再对称车加工内孔；先车加工安装边上方再对称车加工安装边下方；刀轨则采用相对或相背的走刀方式，使加工过程中产生的应力部分抵消掉，有效控制加工过程产生的变形，更好的满足设计图纸的要求；
合理的设置切削余量：结合零件材料特点、设备特点、刀具等几方面因素，给出合理的切削余量；本发明选取的典型零件，精加工余量为1.5mm，留有0.2mm最后一刀走轮廓程序，其余每一刀切深最大设置为0.4mm，零件加工后，检验数据证明，切削深度设置合理，刀具磨损情况良好，每一循环程序中途不用更换刀片，最长的程序进行了两个小时以上，节约了大量的测量和计算刀补时间。
典型零件承力环无凸台、安装座、花边等复杂的型面，不需要进行数控铣加工，主要以数控车加工为主。由于零件材料去除量较大，加工过程中分为粗车、半精车、精车三部分去除余量。原数控加工采用轮廓程序，走刀方式为顺序走刀，由工人上刀补来控制加工尺寸；程序采用顺序走刀的方式，使加工过程中产生的应力较大，零件易变形；切削用量完全由工人控制，工人为了提高效率往往忽略了加工产生的变形，给定切削深度较大，严重影响产品的加工质量。针对原数控加工特点，本专利提出了新形式的数控车加工方法。第一、合理分配各工序和工步加工余量，有效的控制变形；第二、采用相对、相背的走刀方式，使加工过程中产生的应力部分抵消掉，减小加工过程产生的变形；第三、采用循环程序和轮廓程序两种方式结合，利用循环程序避免因操作者水平不一，产生的错误。循环程序加工结束后，最后一刀采用轮廓程序，保证零件表面粗糙度；第四、数控程序中的切削用量己固定，工人不能随意更改，可以直接控制产品质量。

Claims (1)

1.一种高温合金薄壁机匣数控车加工方法，其特征在于：所述的高温合金薄壁机匣数控车加工方法，在编制数控加工程序时，采用循环程序和轮廓程序两种方式结合，在循环程序中直接设定切削深度，机床操作者不能随意改动；避免了由于操作者水平不一带来的风险；降低手工多次上刀补计算失误带来的潜在质量风险，也省去了计算时间；保证了产品加工质量的稳定性，实现单工步数控车加工全过程无人干预，最后一刀采用轮廓程序，保证零件的粗糙度和加工精度；数控程序走刀路线：在循环程序中采用对称切削的新式加工方法，先车加工外圆再对称车加工内孔；先车加工安装边上方再对称车加工安装边下方；刀轨则采用相对或相背的走刀方式，使加工过程中产生的应力部分抵消掉，有效控制加工过程产生的变形；合理的设置切削余量：精加工余量为1.5mm，留有0.2mm最后一刀走轮廓程序，其余每一刀切深最大设置为0.4mm。
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