一種封嚴環深腔的數控加工方法
2023-06-15 08:43:11 2
一種封嚴環深腔的數控加工方法
【專利摘要】本發明涉及一種零件的數控加工方法,具體涉及一種封嚴環深腔的數控加工方法。本發明的技術方案如下：一種封嚴環深腔的數控加工方法，包括凹槽外側加工、凹槽加工和凹槽內側加工三個工步，使用右切刀、切槽刀和左切刀三種非標刀具，加工參數為：轉數n為36～40轉/分，進給量為f＝0.1～0.15mm/r，切削深度為0.4～0.5mm，刀具軸向加工過程中，每加工3～4mm安排一段退刀程序；所述非標刀具包括刀頭和加長刀杆，刀頭為R1.5mm球刀，加長刀杆長為90～110mm。本發明提供一種封嚴環深腔的數控加工方法，採用了三種非標刀具，確定了適合的加工參數和走刀路線，能夠利用數控加工技術精確地加工出封嚴環深腔。
【專利說明】一種封嚴環深腔的數控加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種零件的數控加工方法，具體涉及一種封嚴環深腔的數控加工方法。
【背景技術】
[0002]封嚴環類零件是航空發動機的重要組成部分，其材料為高溫合金GH4169，屬於難加工材料；如附圖1所示，零件具有深腔結構，形狀複雜，尺寸精度要求較高，該零件最大外圓尺寸為Φ 378mm,深腔最大長度為86mm，深腔底部設有凹槽，槽寬僅有7mm，槽底半徑R僅為1.5mm,並且深腔處最小壁厚僅為1.5mm,加工過程中震刀現象嚴重,影響零件的加工精度。
[0003]按傳統加工方法，深腔結構的封嚴環類零件均是在普通車床上，採用成型車刀、由工人手工操作來完成。由於零件的敞開性較差，尺寸精度要求較高，受人為因素影響較大，加工過程中效率較低，質量不穩定。該項加工方法一直只能由經驗較高的技能專家加工，受操作者技能水平限制大，長期以來一直是產品加工過程中的瓶頸問題。
[0004]技術部門一直在探索一種能高質高效加工封嚴環深腔的數控加工方法，但由於材料本身加工難度大，零件形狀複雜，標準刀具長度不夠，加工過程中震刀導致的加工精度差等問題無法解決，數控加工技術未能實施。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種封嚴環深腔的數控加工方法，採用了三種非標刀具，確定了適合的加工參數和走刀路線，能夠利用數控加工技術精確地加工出封嚴環深腔。
[0006]本發明的技術方案如下:
[0007]一種封嚴環深腔的數控加工方法，包括凹槽外側加工、凹槽加工和凹槽內側加工三個工步，使用右切刀、切槽刀和左切刀三種非標刀具，加工參數為:轉數η為36?40轉/分，進給量為f = 0.1?0.15mm/r，切削深度為0.4?0.5mm，刀具軸向加工過程中，每加工3?4mm安排一段退刀程序；所述非標刀具包括刀頭和加長刀杆，刀頭為Rl.5mm球刀，加長刀杆長為90?110mm。
[0008]所述的封嚴環深腔的數控加工方法，其中所述非標刀具為高壓內冷專用刀具，具有大前角和正刃傾角。
[0009]所述的封嚴環深腔的數控加工方法，其中所述凹槽外側加工工步走刀路線包括:第一步採用刀心編程的方式，利用刀心對刀，使用右切刀沿深腔外壁型面縱向走刀到度面，沿度面走刀到深腔底面，然後退刀；第二步採用刀心編程的方式，利用刀心對刀，使用右切刀沿深腔凹槽前側面縱向走刀到深腔底面，向外橫向走刀與第一步接刀，然後退刀；所述凹槽加工工步走刀路線包括:第一步採用刀心編程的方式，利用刀心對刀，使用切槽刀去除凹槽內部的加工餘量，退刀；第二步採用輪廓編程的方式，利用刀心對刀，使用切槽刀精加工凹槽內部表面；所述凹槽內側加工工步走刀路線包括:第一步採用刀心編程的方式，利用刀心對刀，使用左切刀沿凹槽端面橫向走刀到凹槽後側面，沿凹槽後側面縱向走刀到深腔底面，退刀；第二步採用刀心編程的方式，利用刀心對刀，使用切槽刀與第一步接刀後沿深腔內壁型面縱向走刀加工，完成後退刀。
[0010]本發明的有益效果如下:
[0011]1、本發明設計製造了三種非標刀具，確定了適合的加工參數，制定合理有效的數控走刀路線，實現了封嚴環深腔的數控加工技術，大大提高了該類零件的加工效率及加工質量，解決了該類零件在普通工具機上加工，受操作者技能水平限制大、加工效率低的生產局限性。
[0012]2、本發明中刀具選用高壓內冷專用刀具，選擇大的刀具前角，刃傾角為正，減小切削力，減小變形，併合理排削，加長刀杆長為90?110mm，適應了零件深腔結構，加強了刀具的強度，加工過程中刀具極少振動，保證了零件的加工精度。
[0013]3、本發明中，零件的材料為難加工材料GH4169，刀具軸向每加工3?4mm過程中，安排一段退刀程序，有利於鐵削的排出及切削熱的消除，減小零件的變形。
[0014]4、因為零件的敞開性較差，按照以往的輪廓編程的方式編制數控程序，會出現報錯信息，無法滿足零件的加工。因此，本發明的加工過程中，採用刀心編程及輪廓編程的方式來完成零件的加工。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為封嚴環半剖圖；
[0016]圖2為右切刀示意圖；
[0017]圖3為切槽刀示意圖；
[0018]圖4為左切刀示意圖；
[0019]圖5為凹槽外側加工工步第一步走刀路線圖；
[0020]圖6為凹槽外側加工工步第二步走刀路線圖；
[0021 ] 圖7為凹槽加工工步第一步走刀路線圖；
[0022]圖8為凹槽加工工步第二步走刀路線圖；
[0023]圖9為凹槽內側加工工步第一步走刀路線圖；
[0024]圖10為凹槽內側加工工步第二步走刀路線圖。
【具體實施方式】
[0025]如圖1?10所示，一種封嚴環深腔的數控加工方法，其中封嚴環最大外圓尺寸為Φ 378mm,深腔最大長度為86mm，深腔底部設有凹槽5，槽寬為7mm，槽底半徑R為1.5mm,深腔處最小壁厚為1.5mm，深腔內部包括外壁型面1、度面2、底面3、凹槽前側面6、凹槽端面7、凹槽後側面8和內壁型面4 ;所述方法包括凹槽外側加工、凹槽加工和凹槽內側加工三個工步，使用右切刀、切槽刀和左切刀三種非標刀具，加工參數為:轉數η為36?40轉/分，進給量為f = 0.1?0.15mm/r,切削深度為0.4?0.5mm,刀具軸向加工過程中，每加工3?4mm安排一段退刀程序；所述非標刀具包括刀頭9和加長刀杆10，刀頭9為Rl.5mm球刀，加長刀杆10長為100mm，所述非標刀具為高壓內冷專用刀具，具有大前角和正刃傾角。
[0026]其中，所述凹槽外側加工工步走刀路線包括:第一步採用刀心編程的方式，利用刀心對刀，使用右切刀沿深腔外壁型面I縱向走刀到度面2，沿度面2走刀到深腔底面3，然後退刀；第二步採用刀心編程的方式，利用刀心對刀，使用右切刀沿深腔凹槽前側面6縱向走刀到深腔底面3，向外橫向走刀與第一步接刀，然後退刀；所述凹槽5加工工步走刀路線包括:第一步採用刀心編程的方式，利用刀心對刀，使用切槽刀去除凹槽5內部的加工餘量，退刀；第二步採用輪廓編程的方式，利用刀心對刀，使用切槽刀精加工凹槽5內部表面；所述凹槽內側加工工步走刀路線包括:第一步採用刀心編程的方式，利用刀心對刀，使用左切刀沿凹槽端面7橫向走刀到凹槽後側面8，沿凹槽後側面8縱向走刀到深腔底面3，退刀；第二步採用刀心編程的方式，利用刀心對刀，使用切槽刀與第一步接刀後沿深腔內壁型面4縱向走刀加工，完成後退刀。
【權利要求】
1.一種封嚴環深腔的數控加工方法，其特徵在於，所述方法包括凹槽外側加工、凹槽加工和凹槽內側加工三個工步，使用右切刀、切槽刀和左切刀三種非標刀具，加工參數為:轉數η為36?40轉/分，進給量為f = 0.1?0.15mm/r,切削深度為0.4?0.5mm,刀具軸向加工過程中，每加工3?4mm安排一段退刀程序；所述非標刀具包括刀頭和加長刀杆，刀頭為Rl.5mm球刀，加長刀杆長為90?110mm。
2.根據權利要求1所述的封嚴環深腔的數控加工方法，其特徵在於，所述非標刀具為高壓內冷專用刀具，具有大前角和正刃傾角。
3.根據權利要求1所述的封嚴環深腔的數控加工方法，其特徵在於，所述凹槽外側加工工步走刀路線包括:第一步採用刀心編程的方式，利用刀心對刀，使用右切刀沿深腔外壁型面縱向走刀到度面，沿度面走刀到深腔底面，然後退刀；第二步採用刀心編程的方式，利用刀心對刀，使用右切刀沿深腔凹槽前側面縱向走刀到深腔底面，向外橫向走刀與第一步接刀，然後退刀； 所述凹槽加工工步走刀路線包括:第一步採用刀心編程的方式，利用刀心對刀，使用切槽刀去除凹槽內部的加工餘量，退刀；第二步採用輪廓編程的方式，利用刀心對刀，使用切槽刀精加工凹槽內部表面； 所述凹槽內側加工工步走刀路線包括:第一步採用刀心編程的方式，利用刀心對刀，使用左切刀沿凹槽端面橫向走刀到凹槽後側面，沿凹槽後側面縱向走刀到深腔底面，退刀；第二步採用刀心編程的方式，利用刀心對刀，使用切槽刀與第一步接刀後沿深腔內壁型面縱向走刀加工，完成後退刀。
【文檔編號】B23B1/00GK104400008SQ201410683414
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月24日 優先權日:2014年11月24日
【發明者】王蓮, 姜雪梅, 哈劍義, 陳磊, 宋平飛 申請人:瀋陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司