CN103273288A

CN103273288A - 一种叶片精密模具加工方法

Info

Publication number: CN103273288A
Application number: CN2013102573268A
Authority: CN
Inventors: 吴斌; 徐安林
Original assignee: Wuxi Institute of Technology
Current assignee: Wuxi Institute of Technology
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2013-09-04

Abstract

本发明涉及一种叶片精密模具加工方法，特别适合利用小规格的五轴数控机床加工大尺寸的精密模具。方法包括：1）模具坯料的预固定；2）模具坯料的左侧部分加工；3）将圆形工作台绕Z轴旋转180°，继续加工模具坯料的右侧部分。圆形工作台面绕Z轴旋转180°后机床不需要再次对刀，直接加工另一半没有加工的型腔和另两个导柱（或导套）孔，这样的好处是没有再次对刀，这样就没有接刀痕迹，加工出的模具精度高，四个导柱（或导套）孔是与型腔一起加工的，四个导柱（或导套）孔的位置精度很高，模具合模以后不会发生模具的错位，模具的合模精度高。使得小规格的五轴数控机床可以加工大尺寸的叶片精密模具。

Description

一种叶片精密模具加工方法

技术领域

本发明涉及一种叶片精密模具加工方法，特别适合利用小规格的五轴数控机床加工大尺寸的精密模具。

背景技术

压气机叶片是压气机的核心部件，承受着使用的高温环境，属于典型的高温热部件，采用高温合金材料铸造成型，该铸造成型工艺核心工装是叶片的精密铸造模具，该模具的要求是精度高，模具型腔的公差带为0.03mm，并且叶片形状复杂，变截面、变弦长、有扭角，而且同一截面上各部分厚度也是变化的，所以使得叶片的模具很复杂，对加工的机床要求很高，一般都采用五轴数控机床加工。而国内目前使用的五轴数控机床大多来自进口，价格相当不菲，能够加工较大尺寸的五轴数控机床的价格更是高的离谱。由于压气机叶片的品种多，长短不一，使得模具的长度尺寸相差很大，最好有工作行程大的五轴机床加工，使得加工时机床成本急剧增加。由于压气机叶片形状是细长型的，所以模具也是细长型的，一般在数控加工时机床的Y轴行程是肯定能满足模具要求的，但X轴由于模具尺寸大，数控机床的Y轴行程就有可能不能满足模具的长度尺寸要求。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足之处提供一种叶片精密模具加工方法，当机床行程不能满足模具的长度尺寸时，采用工作台面回转180°的方法加工，使得小规格的机床可以加工大尺寸的模具。

一种叶片精密模具加工方法是采取以下技术方案实现的：

一种叶片精密模具加工方法，包括如下步骤：

1）模具坯料的预固定

将模具坯料固定在五轴数控机床圆形工作台面上，即模具坯料的长边通过打千分表与X轴平行；在所述模具坯料的底面设置等高垫块；

2）模具坯料的左侧部分位于五轴数控机床加工机床的行程范围以内，能够加工，通过编程软件对模具的左侧部分的分型面、型腔、两导柱或导套孔进行编程加工，并用多把刀具分别进行粗加工、半精加工、精加工和型腔的清根加工，用于保证加工精度；此时右侧部分不在机床的行程范围内，机床无法加工；

3）步骤2）中的精加工结束后，将圆形工作台绕Z轴旋转180°，继续加工出模具坯料的右侧没有加工的型腔和另两个导柱或导套孔；由于有等高垫块的作用，模具坯料旋转时不受长方形工作台面的影响，使得没有加工的模具坯料右边部分回转到工作台的左边，机床无需要再次对刀，直接加工模具坯料的右侧没有加工的型腔和另两个导柱或导套孔，使得加工出的模具精度高，四个导柱或导套孔是与型腔一起加工的，四个导柱或导套孔的位置精度很高，模具合模以后不会发生模具的错位，模具的合模精度高，做到可以符合图纸要求的精度。

步骤1）中的模具坯料固定在圆形工作台面上时采用通过T形螺钉、等高压块和六角螺母进行夹紧定位。

所述的模具坯料为叶片模具坯料。

所述五轴数控机床的工作台面包括长方形工作台面和可绕Z轴旋转的圆形工作台面，其中长方形工作台面不能回转，两工作台面高度相同，数控机床的X轴行程受到主轴头的影响，工作台面的一侧约200mm无法加工到。

本发明将叶片模具坯料通过等高垫块和等高压块定位在圆形工作台面上，先加工机床X轴能够到达的一半左右的型腔和两导柱（或导套）孔，等精加工加工结束后，通过数控程序把工作台绕Z轴旋转180°，使得没有加工的部分回转到X轴的行程能到达的范围以内，并且圆形工作台面绕Z轴旋转180°后机床不需要再次对刀，直接加工另一半没有加工的型腔和另两个导柱（或导套）孔，这样的好处是没有再次对刀，这样就没有接刀痕迹，加工出的模具精度高，四个导柱（或导套）孔是与型腔一起加工的，四个导柱（或导套）孔的位置精度很高，模具合模以后不会发生模具的错位，模具的合模精度高。使得小规格的五轴数控机床可以加工大尺寸的叶片精密模具，从而减少购买大规格五轴数控机床的机会，节约成本，使加工更快捷、方便，节省大量的人力、财力。

附图说明

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明一种叶片精密模具加工方法用的五轴数控机床工作台面主视图；

图2是本发明一种叶片精密模具加工方法用的五轴数控机床工作台面俯视图；

图3是本发明一种叶片精密模具加工方法用模具坯料的安装俯视图；

图4是本发明一种叶片精密模具加工方法用模具坯料的安装左视图；

图5是本发明一种叶片精密模具加工方法中圆工作台旋转后坯料安装俯视图。

图中：1、左极限主轴头，2、右极限主轴头，3、刀具，4、长方形工作台面，5、圆形工作台面，6、模具坯料，7、T形螺钉，8、六角螺母，9、等高压块，10、等高垫块。

具体实施方式

参照附图1~5，本发明一种叶片精密模具加工方法，包括如下步骤：

1）模具坯料6的预固定

将模具坯料6固定在五轴数控机床圆形工作台面5上，即模具坯料6的长边通过打千分表与X轴平行；在所述模具坯料6的底面设置等高垫块10；

2）模具坯料6的左侧部分位于五轴数控机床加工机床的行程范围以内，能够加工，通过编程软件对模具的左侧部分的分型面、型腔、两导柱或导套孔进行编程加工，并用多把刀具分别进行粗加工、半精加工、精加工和型腔的清根加工，用于保证加工精度；此时右侧部分不在机床的行程范围内，机床无法加工；

3）步骤2）中的精加工结束后，将圆形工作台面5绕Z轴旋转180°，继续加工出模具坯料6的右侧没有加工的型腔和另两个导柱或导套孔；由于有等高垫块10的作用，模具坯料6旋转时不受长方形工作台面4的影响，使得没有加工的模具坯料6右边部分回转到圆形工作台面5的左边，机床无需要再次对刀，直接加工模具坯料6的右侧没有加工的型腔和另两个导柱或导套孔，使得加工出的模具精度高，四个导柱或导套孔是与型腔一起加工的，四个导柱或导套孔的位置精度很高，模具合模以后不会发生模具的错位，模具的合模精度高，做到可以符合图纸要求的精度。

步骤1）中的模具坯料6固定在圆形工作台面5上时采用通过T形螺钉7、等高压块9和六角螺母8进行夹紧定位。

所述的模具坯料6为叶片模具坯料。

五轴数控机床的工作台面包括长方形工作台面4和可绕Z轴旋转的圆形工作台面5，其中长方形工作台面4不能回转，两工作台面高度相同，数控机床的X轴行程受到主轴头的影响，工作台面的一侧约200mm无法加工到。

由于左极限主轴头1和右极限主轴头2的极限移动位置限制，长方形工作台面4的右端部分A尺寸范围内，刀具3无法到达，也就是说如果模具坯料6放在A尺寸的范围内部分是无法加工到的。

模具坯料6底面垫上等高垫块10，通过T形螺钉7、等高压块9、六角螺母8，把模具坯料6定位在圆形工作台面5上，即模具坯料6的长边通过打千分表与X轴平行，但是模具坯料6的右侧部分是无法加工到的，先加工模具坯料6的左侧部分和两导柱（或导套）孔，待精加工结束后，把圆工作台5绕Z轴旋转180°，由于有等高垫块10的作用，模具坯料6旋转时不受长方形工作台面4的影响，使得没有加工的模具坯料6右边部分回转到五轴数控机床的工作台面的左边，机床无需要再次对刀，直接加工另一半没有加工的型腔和另两个导柱（或导套）孔，使得加工出的模具精度高，四个导柱（或导套）孔是与型腔一起加工的，四个导柱（或导套）孔的位置精度很高，模具合模以后不会发生模具的错位，模具的合模精度高，做到可以符合图纸要求的精度。

Claims

1.一种叶片精密模具加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）模具坯料的预固定

2）模具坯料的左侧部分位于五轴数控机床加工机床的行程范围以内，能够加工，对模具的左侧部分的分型面、型腔、两导柱或导套孔进行加工，并用多把刀具分别进行粗加工、半精加工、精加工和型腔的清根加工；此时右侧部分不在机床的行程范围内，机床无法加工；

3）步骤2）中的精加工结束后，将圆形工作台绕Z轴旋转180°，继续加工出模具坯料的右侧没有加工的型腔和另两个导柱或导套孔。

2.根据权利要求1所述的一种叶片精密模具加工方法，其特征在于：步骤1）中的模具坯料固定在圆形工作台面上时采用通过T形螺钉、等高压块和六角螺母进行夹紧定位。

3.根据权利要求1所述的一种叶片精密模具加工方法，其特征在于：所述的模具坯料为叶片模具坯料。

4.根据权利要求1所述的一种叶片精密模具加工方法，其特征在于：所述五轴数控机床的工作台面包括长方形工作台面和可绕Z轴旋转的圆形工作台面，其中长方形工作台面不能回转，两工作台面高度相同。