[發(fā)明專利]一種高溫合金難加工材料異型深槽加工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310033303.2
• 申請(qǐng)日: 2023-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN116197469A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張明菊;何海寧;楊峰濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安萬威機(jī)械制造股份有限公司
• 主分類號(hào): B23H1/04
• 分類號(hào): B23H1/04;B23H9/00
• 代理公司: 西安匠星互智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 61291
• 代理人: 屠沛

本發(fā)明提供了一種高溫合金難加工材料異型深槽加工方法，解決了現(xiàn)有高溫合金難加工材料異型深槽的加工方法加工成本較高、加工周期較長的技術(shù)問題。本發(fā)明根據(jù)深槽的外型對(duì)深槽進(jìn)行合理劃分，進(jìn)而對(duì)使用的電極進(jìn)行分段設(shè)計(jì)，采用焊接式異型銅電極，拼接式加工方式(即分段加工)，粗精多次分層的形式來加工高溫合金難加工材料異型深槽，加工完成后拋光去除電火花重熔層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高溫合金難加工材料異型深槽加工方法。

背景技術(shù)

高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，具有高強(qiáng)度、抗疲勞、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化性等優(yōu)良性能，能在600℃以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長期工作的一類金屬材料，是制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的理想材料，被廣泛應(yīng)用于航空、航天領(lǐng)域。

隨著航空工業(yè)的大力發(fā)展，航空零件的結(jié)構(gòu)和形狀越來越復(fù)雜，尤其是一些非回轉(zhuǎn)體異型深槽的高溫合金零件，加工難度非常高。異型深槽常規(guī)的加工有兩種方式：直接銑削加工或者采用傳統(tǒng)電火花的方式加工。其中，直接銑削加工，由于高溫合金在機(jī)械加工領(lǐng)域?qū)儆诘湫偷碾y加工材料，切削抗力大，切削溫度高，刀具磨損嚴(yán)重，因此，采用該方式機(jī)加工周期長，刀具損耗大，并且由于零件尺寸及型腔影響還必須用精密五軸加工中心設(shè)備來加工，整體加工成本非常高；而傳統(tǒng)電火花的加工方式，電極采用紫銅本身價(jià)格貴，在零件尺寸較大時(shí)，采用整體式銅電極原材料采購成本更高，匹配電極由于零件槽深較深，電極去除量較大，因此，電極加工周期長，影響零件加工進(jìn)度，電極磨損后返修或重新制作成本也非常昂貴，不利于零件的批量生產(chǎn)。

鑒于此，針對(duì)高溫合金難加工材料異型深槽的加工有必要探究一種更為高效低成本的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有高溫合金難加工材料異型深槽的加工方法加工成本較高、加工周期較長的不足之處，提供了一種高溫合金難加工材料異型深槽加工方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)解決方案是：

一種高溫合金難加工材料異型深槽加工方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

1)定制并加工電極

1.1)設(shè)計(jì)電極

根據(jù)零件上待加工深槽的內(nèi)外型面將待加工深槽劃分為多段深槽，并針對(duì)每段深槽設(shè)計(jì)相應(yīng)的電極，即對(duì)電極進(jìn)行分段設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則如下：

選擇待加工深槽內(nèi)外型面的圓弧切點(diǎn)位置或圓弧象限點(diǎn)位置作為分段點(diǎn)，根據(jù)每段深槽的內(nèi)外型面設(shè)計(jì)相應(yīng)的電極，且相鄰電極間在分段處相互疊加1-3mm，即分段電極在設(shè)計(jì)時(shí)均進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)；

每段深槽上使用的電極包括鋼基體以及紫銅板；其中，鋼基體的外型與每段深槽外型相同，紫銅板沿鋼基體的外型面豎直焊接在鋼基體上，使用時(shí)，利用連桿將電極上的鋼基體與電火花設(shè)備連接，且連桿與電極的連接處位于電極的重心處；

當(dāng)槽深＞15mm時(shí)，電極高度(此處電極高度指的是紫銅板端面高出鋼基體的長度)比槽深大3-6mm；

當(dāng)槽深≤15mm時(shí)，電極高度比槽深大8-10mm，這樣電極就可以多次修磨，增加電極的使用壽命；

當(dāng)槽寬≥15mm時(shí)，電極包括三個(gè)型號(hào)電極，分別是粗加工電極、半精加工電極以及精加工電極；其中，粗加工電極上紫銅板單邊比待加工段深槽的內(nèi)外型面縮小2-3mm，半精加工電極上紫銅板單邊比待加工段深槽的內(nèi)外型面縮小0.5-1mm，精加工電極上紫銅板單邊比待加工段深槽的內(nèi)外型面縮小0.1-0.15mm；

當(dāng)槽寬＜15mm時(shí)，電極包括兩個(gè)型號(hào)電極，分別是粗加工電極和精加工電極；其中，粗加工電極上紫銅板單邊比待加工段深槽的內(nèi)外型面縮小0.5-1mm，精加工上紫銅板電極單邊比待加工段深槽的內(nèi)外型面縮小0.1-0.15mm；

電極上紫銅板側(cè)面與鋼基體端面的垂直度小于0.1；