[發明專利]一種替換粗銑成型齒形刀粗銑加工葉根榫齒的方法

在審

• 申請號: 201710948165.5
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107570807A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 褚春祥;楊敏;章奇;董欣欣;丁棟
• 申請（專利權）人: 無錫透平葉片有限公司
• 主分類號: B23F17/00
• 分類號: B23F17/00
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙)32227
• 代理人: 顧吉云

技術領域

本發明涉及葉片的數控加工領域，具體為一種替換粗銑成型齒形刀粗銑加工葉根榫齒的方法。

背景技術

葉根的作用是作為工件的定位基面與汽輪機主軸輪盤卡槽緊配合。葉根齒形由若干變曲度曲面連接形成，加工要求極精密，以保證很均勻的葉根各齒的載荷分布和所有汽輪機轉子上的葉片與輪槽的配合達到全部可互換性。

現有葉根加工是采用四軸臥式數控銑床，先通過牛鼻圓刀片立銑刀加工臺階面，再采用圓刀片盤銑刀在臺階面基礎上加工樅樹形葉根深槽，然后采用粗銑成型齒形刀分層加工葉根齒型，最后用精銑成型刀精加工葉根齒形。由于粗銑成型齒形刀的展開線長，故切削力大，刀具使用壽命較短；同時，粗銑成型齒形刀是專用白剛刀具，每一種粗銑成型齒形刀只適合同一種齒形的葉片使用，通用性差，而且它價格昂貴，轉速低(小于100 rpm)，進給率也低(小于120 mmpm)，加工時間長，且分層加工的層次越多，加工時間越長，故生產效率低，成本高。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種替換粗銑成型齒形刀粗銑加工葉根榫齒的方法，其能解決現有采用粗銑成型齒形刀加工葉根榫齒時刀具通用性差、刀具壽命短、生產效率低、成本高的問題。

其技術方案是這樣的：一種替換粗銑成型齒形刀粗銑加工葉根榫齒的方法，其特征在于：其包括以下步驟：

步驟1，在UG中，構建葉根多條程序后置；

步驟2，逼近葉根齒形，確定銑削葉根需要的T形刀，并作凹槽加工面；

步驟3，作葉根開荒加工驅動輔助面，確立四軸臥式數控銑床的加工坐標系；

步驟4，沿葉根外形和中間體外形，用牛鼻圓刀片立銑刀對葉根開荒，加工成臺階面；

步驟5，按步驟2中所述的T形刀的角半徑從大到小的順序，利用所述T形刀在所述臺階面上銑削所述凹槽加工面和葉根外形；

步驟6，步驟4和步驟5用到的銑削葉根的數控程序是由多條程序和多刀具組成的，通過步驟1中構建的所述葉根多條程序后置，將所述數控程序均放在同一個NC文件中。

其進一步特征在于：

所述T形刀為圓刀片或硬質合金刀。

本發明的有益效果是：

本發明方法先利用牛鼻圓刀片立銑刀對葉根開荒，加工成臺階面，然后直接利用各種不同規格的T形刀組合銑削凹槽加工面和葉根外形，不僅替代了現有的粗銑成型齒形刀，而且也省去了現有粗銑加工前需利用圓刀片盤銑刀先加工樅樹形葉根深槽的步驟；由于直接采用T形刀銑削，使得本加工方法能夠適合不同齒形葉根的切削加工，通用性強，與粗銑成型齒形刀相比，T形刀的展開線短，且加工過程中，T形刀的轉速可達到500 rpm～800 rpm，進給率可達到1000 mmpm～3000 mmpm，從而可大大延長刀具使用壽命，降低機床的切削功率，降低加工成本，提高生產效率；由于采用多種T形刀銑削會生成多條程序，因此本方法構建了葉根多條程序后置，可以將多刀具的多條程序自動集中在同一個NC文件中，縮短數控程序的后置處理時間。

附圖說明

圖1為本發明的多條程序后置處理；

圖2為步驟2中作凹槽加工面示意圖；

圖3為步驟4中葉根開荒示意圖；

圖4為步驟5中銑削凹槽加工面和葉根外形示意圖；

圖5為銑削葉根的數控程序的部分列表；

圖6為后置處理后的部分加工程序代碼。

具體實施方式

本發明的一種替換粗銑成型齒形刀粗銑加工葉根榫齒的方法，其包括以下步驟：

步驟1，在UG中，構建葉根多條程序后置，如圖1所示：在數控程序開頭，加入標題、顯示產品代碼、編程日期、加工工序號等；每條程序，先顯示此程序的刀具信息，刀具信息的顯示內容包括加工內容、余量、刀具直徑、角半徑及刀具名；然后是此程序的主體內容Tool path，；每條程序結束后，加入“取消刀具補償”符G40，以及“退刀”距離Z…（如Z100）；最后是程序結束符M30等；

步驟2，逼近葉根齒形，確定銑削葉根需要哪些T形刀，并作凹槽加工面，如圖2所示；

步驟3，作葉根開荒加工驅動輔助面，確立四軸臥式數控銑床的加工坐標系；

步驟4，沿葉根外形和中間體外形，用牛鼻圓刀片立銑刀對葉根開荒，加工成臺階面A，如圖3所示；

步驟5，按步驟2中的T形刀1的角半徑從大到小的順序，利用T形刀1在臺階面A上銑削凹槽加工面和葉根外形，如圖4所示；