基于电弧放电和铣削组合的叶盘类零件加工系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了基于电弧放电和铣削组合的叶盘类零件加工系统和方法，用负极性的电弧加工完成叶盘类零件的粗加工，去除绝大部分待去除的材料；再用正极性的电弧加工完成叶盘类零件的半精加工；最后用铣削加工完成叶盘类零件的精加工。分步加工在同一台机床上完成。本发明专利技术使难加工材料叶盘的加工效率显著提高，加工时间显著缩短，在粗、半精加工阶段使用廉价的石墨电极替代昂贵的刀具，减少了加工成本，加工过程在一台专用机床上高质量完成，实现了电弧放电加工与铣削加工集成化、一体化，加工步骤少。

Research and Design of Blade Disc Parts Processing System Based on Arc Discharge and Milling Combination

The invention discloses a blade disc parts processing system based on arc discharge and milling combination, uses negative arc processing to complete rough processing of blade disc parts, removes most of the material to be removed, and then uses positive arc processing to complete semi-finishing of blade disc parts, and finally uses milling to finish Finishing of blade disc parts. Step-by-step processing is completed on the same machine tool. The invention greatly improves the processing efficiency of the blade disc of the difficult-to-process material, significantly shortens the processing time, uses cheap graphite electrodes to replace expensive cutting tools in the rough and semi-finish processing stage, reduces the processing cost, completes the processing process with high quality on a special machine tool, realizes the integration and integration of arc discharge machining and milling processing, and has fewer processing steps.

【技术实现步骤摘要】
基于电弧放电和铣削组合的叶盘类零件加工系统和方法
本专利技术涉及叶盘类零部件加工技术，尤其涉及一种基于电弧放电和铣削组合的叶盘类零件加工系统和方法。
技术介绍
现有的叶盘类零件加工工艺大多为使用难加工材料专用切削刀具进行粗、精加工。然而，由于钛合金、镍基高温合金在加工时的不良特性，刀具不可避免地损耗严重，使用时间极其有限，而此类刀具往往价格高昂，频繁的更换刀具导致加工费用水涨船高，极大地提高了其应用成本；与此同时钛合金、镍基高温合金也存在加工时间冗长，持续加工时的加工精度得不到有效保障等问题，传统切削加工对此无法有效解决。根据专利检索得知，吴高强等在专利CN103056627A中阐述了高精度闭式叶盘成型方法，该专利提出了一种高精度闭式叶盘类零件的加工工艺方法，该方法将闭式叶盘零件拆分成盖板和带有叶片的底盘两个部分，对盖板进行先车削加工后磨两平面，对底盘进行粗、精加工叶片，磨底盘两面，最后通过真空钎焊的方式将两部分连接。该工艺的目的是为了解决叶盘的叶片部分无法进行机械加工问题，可以使叶片形状及流道达到较高的精度，整体质量能满足涡喷发动机的使用要求。虽然此工艺可达到所要求的加工精度，过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于电弧放电和铣削组合的叶盘类零件加工系统，系统包括机床主轴、多功能夹头、旋转放电机构、铣刀、机床转台、加工电源、介质供给回收单元和机床座台，其特征在于：所述机床主轴、机床转台和介质供给回收单元设置在所述机床座台上，所述机床转台可绕自身轴线转动从而带动待加工叶盘的转动，所述多功能夹头设置在所述机床主轴的输出端，所述加工电源的正极和负极可切换的与所述待加工叶盘和旋转放电机构连接，所述旋转放电机构和铣刀根据加工需要可替换的装夹在所述多功能夹头上。

【技术特征摘要】
1.基于电弧放电和铣削组合的叶盘类零件加工系统，系统包括机床主轴、多功能夹头、旋转放电机构、铣刀、机床转台、加工电源、介质供给回收单元和机床座台，其特征在于：所述机床主轴、机床转台和介质供给回收单元设置在所述机床座台上，所述机床转台可绕自身轴线转动从而带动待加工叶盘的转动，所述多功能夹头设置在所述机床主轴的输出端，所述加工电源的正极和负极可切换的与所述待加工叶盘和旋转放电机构连接，所述旋转放电机构和铣刀根据加工需要可替换的装夹在所述多功能夹头上。2.根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于：所述机床主轴竖直的安装在所述机床座台的上方，所述旋转放电机构和铣刀根据加工需要可切换的安装在所述多功能夹头上。3.根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于：所述介质供给回收单元包括工作介质、过滤网和介质循环供给泵。4.根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于：所述加工电源具有多档电源参数输出和电源正负极切换功能，加工电源的供给电流为20A～10000A，电弧加工时旋转放电机构与代加工件之间的间隙电压为15V～40V，脉宽不小于50μs。5.根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于：所述旋转放电机构为棒状电极或成形电极。6.根据权利要求5所述的加工系统，其特征在于：当所述旋转放电机构的电极直径或厚度大于大于5mm时，在电极中间开设冲液孔，加工时施加内冲液；在电极直径或厚度小于等于5mm时，电极不开冲液孔，加工时配合外部侧冲液。7.根据权利要求6所述的加工系统，其特征在于：采用棒状电极加工时，电极可旋转，转速为10r/min～5000r/min，电极底面及侧面靠近底部区域进行放电加工蚀除材料，采用分层铣削或插铣方式加工；采用成形电极加工时，电极不旋转，采用分层铣削、侧铣或扫铣加工。8.根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于：所使用的工作介质为介电性弱的切削液或气体。9.一种采用根据权利要求1～8任一项所述的基于电弧放电和铣削组合的叶盘类零件加工系统的加工方法，其特征在于，方法包括：步骤一、叶盘加工的准备阶段，根据待加工的叶盘毛坯尺寸和结构特点设置加工参数和加工程序，将叶盘毛坯装夹到机床转台上，调整机床转台将叶盘毛坯移动到机床加工起点，多功能夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘苏毅，顾琳，董海洪，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31