闭式整体叶盘五轴通道粗铣加工方法技术

技术编号:34186427 阅读:37 留言:0更新日期:2022-07-17 14:21
本发明专利技术涉及一种闭式整体叶盘五轴通道粗铣加工方法,包括步骤:闭式整体叶盘通道待加工区域划分、进排气边加工区域划分、粗加工开槽刀路轨迹规划、粗加工型面刀路轨迹规划及闭式整体叶盘粗加工组合刀路轨迹的规划五个基本步骤,本方法能够使闭式整体叶盘在五轴数控机床上实现正反面各一次装夹的情况下完成粗加工的铣削,有效减少重复装夹所带来的误差,很大提升了叶片加工时的刚性,使整体叶盘粗加工余量分布均布;明显提高加工效率,提高刀具使用寿命,可被广泛应用在不锈钢、钛合金和高温合金闭式整体叶盘粗加工过程中,该技术是航空发动机闭式整体叶盘加工中的关键技术,也可应用于类似零件的加工过程中。应用于类似零件的加工过程中。应用于类似零件的加工过程中。

Rough milling method for five axis channel of closed blisk

【技术实现步骤摘要】
闭式整体叶盘五轴通道粗铣加工方法


[0001]本专利技术涉及数控铣削加工制造领域,具体涉及到一种闭式整体叶盘五轴通道粗铣加工方法。

技术介绍

[0002]闭式整体叶盘属高精度复杂难切削结构件,具有壁薄、刚度差、易变形、切除材料大等工艺特征,采用精密铸造或锻造等手段,工艺难度很大,而且难以满足高性能航空发动机对成形精度和质量的严格要求。在这种情形下,为了制造出满足现代设计要求的高质量部件,必须采用先进的数控精密切削工艺技术,才能满足质量要求,实现较高的表面加工精度和加工效率。
[0003]针对闭式整体叶盘结构而言,其通道两侧为薄壁叶型曲面,两端同时受到内外环的约束,通道狭窄,开敞性差,通道由四张通道曲面构成,在加工过程中,刀具可能与一张被加工曲面和三张约束曲面中的任何一张曲面产生碰撞干涉,刀具碰撞干涉问题非常复杂。
[0004]目前,国内外广泛采用五轴数控铣削方法来加工闭式整体叶盘,但是由于闭式整体叶盘叶片结构复杂、加工精度要求高、叶片型面为空间自由曲面等原因,加工过程中易出现变形、颤纹、分段加工易出现接刀痕从而使加工精度达不到设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种闭式整体叶盘五轴通道粗铣加工方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、闭式整体叶盘的通道待加工区域的划分:建立闭式整体叶盘内轮毂的偏置面(4)和外轮毂的偏置面(5),并在所述的内轮毂的偏置面(4)和外轮毂的偏置面(5)之间建立相邻两叶片(1)的叶背面的偏置面(6)和叶盆面的偏置面(7);所述相邻两叶片(1)的叶片前缘最高点所对应的曲线和后缘最低点所对应的曲线绕所述闭式整体叶盘回转轴旋转得到两个回转面,所述的两个回转面及所述叶背面的偏置面(6)、叶盆面的偏置面(7)、内轮毂的偏置面(4)和外轮毂的偏置面(5)围成的区域为所述闭式整体叶盘通道待加工区域,所述叶背偏置面(6)和叶盆偏置面(7)的偏置距离为叶片粗加工余量,内轮毂的偏置面(4)的偏置距离为内轮毂粗加工余量;步骤二、闭式整体叶盘通道排气边与进气边加工区域划分:分别在所述相邻两叶片(1)的叶背偏置面(6)或叶盆偏置面(7)上取叶尖子午线端点和叶根子午线端点,并提取所述叶尖子午线端点和叶根子午线端点连线的中点,将提取的中点连线并绕所述闭式整体叶盘回转轴旋转,形成所述闭式整体叶盘排气边与进气边的区域的加工分界面(10),由所述排气边与进气边的区域中分界面(10)将所述通道分隔成的两个区域分别为排气边加工区域(8)和进气边加工区域(9);步骤三、闭式整体叶盘通道的粗加工开槽刀路轨迹(11)的规划:分别对所述的进气边加工区域(9)和排气边加工区域(8)由叶片前缘或叶片后缘逐层向所述的加工分界面(10)对接铣削加工,铣削刀路为回字形,逐层铣削的回字形刀路轨迹即为粗加工开槽刀路轨迹(11);步骤四、闭式整体叶盘的叶片型面粗加工刀路轨迹(12)的规划:沿着步骤三中所述的粗加工开槽刀路轨迹(11),逐层向所述的加工分界面(10)对接铣削加工,铣削刀路为口字形,逐层铣削的口字形刀路轨迹依次由叶片的叶背向外轮毂、叶盆、内轮毂延伸铣削,从而构造成为完整的叶片型面粗加工刀路轨迹(12);步骤五、闭式整体叶盘粗加工组合刀路轨迹(13)的规划:将步骤三所述的粗加工开槽刀路轨迹(11)和步骤四所述的叶片型面粗加工刀路轨迹(12)合并形成粗加工组合刀路轨迹(13),所述粗加工开槽刀路轨迹(11)的铣削深度比叶片型面粗加工刀路轨迹(12)的铣削深度深至少一个刀具半径,且粗加工组合刀路轨迹(13)是在所述粗加工开槽刀路轨迹(11)铣削完L层后,则叶片型面粗加工刀路轨迹(12)随之铣削的数量为NL,且交替铣削,当最后一层粗加工开槽刀路轨迹(11)完成后,继续进行叶片型面粗加工刀路轨迹(12),直至完成型面的粗加工;所述的N、L均为整数且大于等于1。2.如权利要求1所述的闭式整体叶盘五轴通道粗铣加工方法,其特征在于,步骤二中所述加工分界面(10)的最低点到所述排气边加工区域(8)的最高点距离是所述闭式整体叶盘...

【专利技术属性】
技术研发人员:许迎颖胡创国文学谦毛海江辛晓鹏
申请(专利权)人:西安三航动力科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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