[發明專利]一種高溫合金整體機匣溝槽一次加工成型方法

有效

• 申請號: 201310204766.7
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103286324A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 楊海濤;葉紅雨;常久青;孫長友;曹冬梅
• 申請（專利權）人: 沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司
• 主分類號: B23B1/00
• 分類號: B23B1/00
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 任玉龍

技術領域

本發明涉及數控車削加工技術領域，特別涉及了一種高溫合金整體機匣溝槽一次加工成型方法。

背景技術

大型整體高壓渦輪機匣材料為MSRR7115即為GH4169鎳基高溫合金，加工難點：1、零件材料硬度高、加工過程中刀具磨損嚴重，一次切削的讓刀量較大，導致零件加工困難，加工時間長，精度保證困難。該零件的溝槽加工占有相當大的比重，共有5個徑向槽，6個軸向槽，機匣溝槽技術更是難點中的難點。高溫合金整體機匣溝槽車削加工的傳統方法是，首先使用刀片寬度小于被加工溝槽的寬度的切刀加工，先采用緩進方式粗開溝槽在溝槽兩側側壁及槽底預留精加工余量；揚后分別半精車溝槽兩側側壁及槽底底，最后分別精車槽的兩個側壁及槽底的5次走刀成型的加工方法

這種方法的優點是風險小，在加工過程中由于采用緩進方式粗開溝槽，所以打刀的可能性較小切削的安全性較高。缺點是加工攻過程中空走刀及重復走刀較多加工時間較長，一側加工單方向受力造成讓刀現象嚴重，導致加工時間較長精度保證困難。可以講溝槽的加工效率決定了整個零件的車削加工效率，使用傳統技術加工材料為高溫合金大型整體高壓渦輪機匣，無法滿足研發、轉批生產及提速需要，溝槽加工技術亟待突破。

發明內容

本發明的目的是突破使用立式數控車床實現高溫合金整體機匣溝槽一次加工成型的關鍵技術，大幅提高高溫合金整體機匣溝槽的加工效率和加工質量，解決瓶頸問題，填補技術空白，提升我們在航空發動機高溫合金整體機匣車加工方面的加工能力，特提供了一種高溫合金整體機匣溝槽一次加工成型方法。

本發明提供了一種高溫合金整體機匣溝槽一次加工成型方法，其特征在于：所述的高溫合金整體機匣溝槽一次加工成型方法：在立式數控車床加工高溫合金整體機匣的溝槽時，改變溝槽加工的傳統方法。對傳統的先粗開槽在溝槽兩側側壁及槽底預留精加工余量，再分別半精車槽的兩側側壁及槽底，最后分別精車槽的兩個側壁及槽底的5次走刀成型的加工方法進行優化調整。經過整合后，形成了一次走刀成型完成溝槽的一個側壁及槽底或一次走刀成型完成溝槽的兩側側壁及槽底的加工方法，即高溫合金整體機匣溝槽一次加工成型方法。確定的某型高溫合金整體機匣溝槽的一次加工成型的參數為：Vc25m/min；F0.02-0.05mm/r；加工參數確定后，固化參數。

高溫合金整體機匣溝槽一次加工成型方法，主要采用以下三種操作方式：①對于槽深≤5.7、槽寬≤4.7的溝槽，使用刀片寬度與被加工溝槽的寬度相等的切刀加工。加工采用直進方式，不粗開槽，將傳統的5次走刀成型的加工方法合并成一次走刀成型完成溝槽的加工。②對于（5.7＜槽深≤7）的溝槽，先使用刀片寬度小于被加工溝槽寬度的切刀加工，采用緩進方式，粗開溝槽，在溝槽兩側側壁及槽底預留精加工余量；精車使用刀片寬度與被加工溝槽的寬度相等的切刀加工，加工采用直進方式，精車溝槽兩側側壁及槽底，一次走動成型完成溝槽的加工。③對于槽寬＞刀片寬度的槽，使用刀片寬度小于被加工溝槽寬度的切刀加工，首先采用直進方式，不粗開槽，一次走刀成型完成溝槽一側側壁及槽底的加工；然后采用直進方式，一次走刀成型完成溝槽另一側側壁及槽底的加工。

對刀方式：應采用刀尖對刀方式。

切削方式：切削進給方式以直進方式為主，直進方式切削進入，槽底G04暫停20秒后；采用切削進給，直進方式退出。

切削參數：線速度Vc25m/min；進給量F0.02-0.05mm/r；刀具壽命≥25min。

操作過程：選擇耐用度角的刀片和剛性較好的刀柄。選擇的刀片在切削過程中要具有良好的排屑性能，排屑形式應以長卷屑為主。應改根據被加工零件的材料及形狀特點制定具體的加工方案，進行相應的試切工作，通過試切確定高溫合金整體機匣溝槽一次加工成型的加工參數及繪制相應的機床負載變化圖表，并保留相應的影音資料。試加工結束后，檢測刀片的磨損情況。我們確定的某型高溫合金整體機匣溝槽的一次加工成型的參數為：Vc25m/min、F0.02-0.05mm/r。加工參數一經確定，必須固化參數，在加工過程中必須嚴格執行，絕對不能隨意調整。高溫合金整體機匣溝槽一次加工成型的加工過程中，刀具的工作環境較為惡劣，加工參數的微量調整會造成刀片的提前磨損，刀片的提前磨損會造成打刀直接導致被加工的溝槽超差。加工前應該對加工使用的機床進行嚴格的檢查：機床的定位精度與重復定位精度；機床的反向間隙；機床在負載狀態下，各軸的變形情況。

加工前應對使用的刀片進行嚴格的檢查：刀片的圓角是否完整；是否符合要求；刀片的切削刃是否完好，是否有裂紋、崩刃、破損等現象；刀片的尺寸是否符合要求。