[發(fā)明專利]一種航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣五軸立式車銑復(fù)合加工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710002991.0
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN108262591A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李濱;袁文洋;劉思宇
• 申請（專利權(quán)）人: 東北林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23P23/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.這種航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣的加工方法是在特定機(jī)床上，即大連科德VGW—800數(shù)控復(fù)合加工中心上進(jìn)行的。本發(fā)明的加工方法確保該機(jī)匣在此數(shù)控加工中心上通過兩次裝夾實現(xiàn)所有精度要求，減少加工次數(shù)，提高精度和效率。采用大連科德VGW—800數(shù)控中心對航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣進(jìn)行加工的方法分下列步驟進(jìn)行：

步驟1：機(jī)匣零件的五軸車銑復(fù)合加工工藝分析：根據(jù)機(jī)匣上的加強筋,內(nèi)部的輸油管路線路，安裝管路的凸臺和減輕重量的腔槽，可把加工區(qū)域劃分為內(nèi)外壁圓環(huán)面，腔槽和凸臺等工8個大的不同加工區(qū)域，先采用機(jī)匣大端端面及外圓定位，小端向上的第一次裝夾，確定第一次裝夾后的工藝：粗車小端外圓——粗銑凸臺間型面——精車內(nèi)外壁圓環(huán)面——精銑內(nèi)外壁；然后將工件取出小端向下大端向上進(jìn)行第二次裝夾，確定第二次裝夾后的工藝：粗車大端外圓——粗銑大端外表面及各外壁型面——精銑大端外表面及外壁各型面，清根。

步驟2：該加工采用大連科德生產(chǎn)的VGW-800五軸立式復(fù)合加工中心，對此數(shù)控加工中心進(jìn)行分析，工件安裝在C軸上可以360度全方位旋轉(zhuǎn)。同時，擺臺可以實現(xiàn)A方向135度旋轉(zhuǎn)。同時，對于X軸、Y軸最大行程為800mm,Z軸最大行程為540mm。另外，X/Y/Z軸定位精度為10分，重復(fù)定位定位精度為5分，Z軸上安裝刀具，實現(xiàn)主軸的旋轉(zhuǎn)。機(jī)床所用的操作系統(tǒng)為大連光洋GNC60，控制該機(jī)床對機(jī)匣進(jìn)行五軸復(fù)合車銑加工。

步驟3：確定刀具和切削參數(shù)；依據(jù)機(jī)匣的幾何形狀和尺寸選擇刀具類型和大小,在尺寸允許的情況下我們通常選大直徑刀具,以提高刀具剛度。在VGW-800這種機(jī)床中允許最高轉(zhuǎn)速計算公式中n＝n_max*d_max/g n為允許轉(zhuǎn)速,g為刀具直徑,n_max＝1800rpm,d_max＝80mm，，進(jìn)給速度v_f＝n*z*f_z，n為主軸轉(zhuǎn)速，z為刀具齒數(shù)f_z為每齒進(jìn)給量，這個是由刀具生產(chǎn)廠家提供，另外還要根據(jù)此加工的鋁鎳合金機(jī)匣作調(diào)整。

步驟4：利用UG軟件規(guī)劃數(shù)控加工刀具路徑,具體要點如下

(a)建立機(jī)匣零件的UG模型,該模型包括機(jī)匣幾何體模型及毛坯幾何體模型，并通過裝配方式將其組合成UG模型。

(b)規(guī)劃五軸立式復(fù)合加工中心加工此型面的加工路線：先是機(jī)匣大端端面定位，小端向上的第一次裝夾，先粗車小端外圓，凸臺間型面——精車內(nèi)外壁圓環(huán)面——精銑內(nèi)外壁；將機(jī)匣取出第二次裝夾后，進(jìn)行第二次加工路線的確定，先粗車大端外表面——粗車大端外表面及外壁各型面——精銑大端外表面及外壁各型面，清根。

(c)創(chuàng)建五軸立式加工的刀路文件：在UG CAM環(huán)境中采用多軸加工方式中的可變軸曲面驅(qū)動方式，加工幾何體分別選擇機(jī)匣內(nèi)外壁型面，設(shè)置刀軸矢量方向，設(shè)定共用坐標(biāo)軸的步長，應(yīng)用UG的Turning加工類型，可生成五軸復(fù)合車銑刀具路徑。

步驟5：生成五軸立式數(shù)控加工的數(shù)控指令：通過機(jī)床配置的大連光洋GNC60，五軸立式控制系統(tǒng)，向系統(tǒng)輸入機(jī)床結(jié)構(gòu)參數(shù)，機(jī)床坐標(biāo)系，各控制軸原點，機(jī)床運動參數(shù)，N/C數(shù)據(jù)定義和圓弧定義，換到命令信息，將步驟4產(chǎn)生的CLS刀具路徑文件成五軸立式加工數(shù)控指令，供該五軸數(shù)控加工中心進(jìn)行加工時調(diào)用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣車銑復(fù)合五軸立式數(shù)控加工方法,其特征在：所述五軸立式車銑復(fù)合加工方法對發(fā)動機(jī)機(jī)匣進(jìn)行加工時只需裝夾兩次即可達(dá)到其所有的加工要求。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣車銑復(fù)合五軸立式數(shù)控加工方法,其特征在：所述五軸立式車銑復(fù)合加工是在大連科德VGW-800這種特定的數(shù)控加工中心上進(jìn)行的，所有的加工過程及方法僅保證在該數(shù)控中心上有效。