[發(fā)明專利]減小葉輪葉片側(cè)銑加工變形誤差的工藝方法

在審

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• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN107052420A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭剛;趙濤濤;呂博鑫;吳雁;張而耕
• 申請（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學
• 主分類號: B23C3/18
• 分類號: B23C3/18
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 吳寶根,王晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種航空發(fā)動機葉片制造與精密切削加工工藝，尤其是一種能減小葉輪葉片側(cè)銑加工變形誤差的工藝方法。

背景技術(shù)

葉輪葉片是一種典型的薄壁類零件，不僅是航空發(fā)動機的核心零件，也在高精尖工業(yè)裝備中得到應(yīng)用，其制造的精度會直接影響到葉輪葉片的氣動性能。隨著高速切削技術(shù)、機械結(jié)構(gòu)技術(shù)、刀具與材料技術(shù)等學科的不斷發(fā)展，曲面加工的精度越來越高。然而，目前存在的主要問題是加工過程中受到銑削力等力的影響產(chǎn)生的變形誤差，加工方式導致的效率低下，成本較高。嚴重阻礙了航天以及高精尖工業(yè)裝備的發(fā)展。

加工如此大的高厚比(h/a)的葉輪葉片，在加工過程中受到銑削力影響產(chǎn)生的振動會導致葉片變形，誤差增大，很大程度上影響了葉輪葉片加工的質(zhì)量、效率、精度以及表面質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要針對現(xiàn)有超薄葉輪葉片加工工藝進行改進，提出了一種減小葉輪葉片側(cè)銑加工變形誤差的工藝方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種減小葉輪葉片側(cè)銑加工變形誤差的工藝方法，其特征在于，其步驟為：首先，預(yù)留粗加工余量，之后，分別沿著預(yù)留過余量的葉輪根部曲線和葉輪根部相對的另一條曲線分別取相等的若干點，連接兩條曲線上取到的對應(yīng)的點，利用NX二次開發(fā)進行編程形成刀位并進行粗加工和半精加工；最后，用圓錐銑刀側(cè)銑精加工成所要求的尺寸。

所述預(yù)留粗加工余量：根據(jù)各葉輪葉片上各點在加工過程中的變形量與切削力和切削深度之間大體呈現(xiàn)線性關(guān)系，確定葉輪葉片預(yù)留粗加工余量葉根處最厚，葉冠處最?。徊⒏鶕?jù)S對葉片進行粗加工余量預(yù)留Δ；

S(h/a)葉冠余量預(yù)留Δ₁葉根余量預(yù)留Δ₂15≤S<200.05mm0.15～0.40mm20≤S<250.05mm0.35～0.90mm25≤S<300.05mm0.84～1.25mm30≤S<350.05mm0.67～1.78mm

其中h為葉片高度，a為葉片葉冠與葉根最厚處的平均厚度，S為葉片高度與平均厚度之比。

所述粗加工和半精加工：(1)粗加工：按照輸出的刀位使用圓錐銑刀側(cè)刃進行葉輪葉片的粗加工，加工過程采用側(cè)銑一次走刀即可成形；葉片除兩端外其他位置的余量由Δ₁，Δ₂、此時刻銑刀與葉片切觸線、以及切觸線在目標面此時刻的投影所圍成的面積決定；(2)半精加工：半精加工過后的余量控制在葉冠0.02～0.03mm，葉根0.2mm之內(nèi)。

所述精加工：使用圓錐銑刀對半精加工之后的葉輪葉片進行五軸聯(lián)動側(cè)銑精加工，并加工至要求尺寸。

本發(fā)明的有益效果是：