一种压气机叶片平面缘板数控加工方法技术

一种压气机叶片平面缘板数控加工方法，采用锥度球头铣刀对压气机叶片平面缘板的根部进行铣削加工，并利用锥度球头铣刀的侧刃铣削压气机叶片平面缘板的平直缘板。在本发明专利技术中，使用锥度球头铣刀侧刃铣削平直缘板取代球头铣刀球头部位往复铣。将原球头部分密集走刀分层铣削出平面的铣削策略优化为锥度球头铣刀在铣削叶身型面及根部转接R的同时使用刀具侧刃铣削缘板,从而省掉铣缘板工步，缩短加工时间，提高刀具寿命。提高刀具寿命。提高刀具寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种压气机叶片平面缘板数控加工方法


[0001]本专利技术涉及航空发动机零部件制造
，尤其涉及一种压气机叶片平面缘板数控加工方法。

技术介绍

[0002]叶片是航空发动机上的关键部件之一，长期工作于高温、高压、高转数的环境下，还要承受极大的离心力和气流冲刷。随着航空发动机的性能和动力的不断提高，叶片质量要求极为苛刻，叶片需求量逐年提升。
[0003]在叶片加工数控加工方面，有相关专利文献公开了关于叶片数控加工的方法，如申请号为CN201810168745.7的专利公开了一种航空发动机叶片叶身型面高效精密铣削加工方法，通过在重构得到的毛坯型面三维模型上绘制出等步长的粗铣刀轨，并采用基于恒定切削载荷的自适应变进给加工方法计算刀具在各刀位点上的粗铣进给率，以变进给方式粗铣叶身型面；然后在刚度三维模型上绘制出等步长的精铣刀轨，并采用基于型面法向恒定弹性变形的自适应变进给方法计算出刀具在精铣刀轨各刀位点上的精铣进给率，以变进给方式精铣叶身型面。提高了叶片叶身型面粗铣和精铣加工效率，对批量加工产品的提效效果尤其显著；有效避免弱刚性叶片的加工让刀，提高了加工表面质量。
[0004]上述现有专利中，并未公开如何加工压气机叶片平面缘板，当前铣削压气机叶片平面缘板采用球头铣刀球头部位层铣的方式。加工效率低，且一直使用球头部位切削，影响刀具使用寿命。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的是提出一种压气机叶片平面缘板数控加工方法，解决压气机叶片平面缘板加工效率低且铣削缘板部位的刀具寿命短的问题，
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出一种压气机叶片平面缘板数控加工方法，采用锥度球头铣刀对压气机叶片平面缘板的根部进行铣削加工，并利用锥度球头铣刀的侧刃铣削压气机叶片平面缘板的平直缘板。
[0007]优选的，所采用的锥度球头铣刀的球头半径等于压气机叶片平面缘板根部半径公差中值。
[0008]优选的，所述所采用的锥度球头铣刀的侧刃长度不小于压气机叶片平面缘板的最大长度。
[0009]优选的，所采用的锥度球头铣刀的侧刃部分的锥度为6
°
。
[0010]优选的，对压气机四至九级转子叶片的平面缘板进行加工时，采用的参数为：线速度为40m/min，进给量为450mm/min，切削深度0.3mm，步距0.2mm。
[0011]优选的，所述锥度球头铣刀直径D为8mm，球头半径R为2mm。
[0012]由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果如下：
[0013](1)在本专利技术中，通过了采用锥度球头铣刀对压气机叶片平面缘板的根部进行铣
削加工，并利用锥度球头铣刀的侧刃铣削压气机叶片平面缘板的平直缘板。锥度球头铣刀既可以铣削平面缘板的根部转接R，又可以铣削叶身型面，同时还可以利用侧刃进行铣削叶片平面缘板。
[0014](2)在本专利技术中，使用锥度球头铣刀侧刃铣削平直缘板取代球头铣刀球头部位往复铣。将原球头部分密集走刀分层铣削出平面的铣削策略优化为锥度球头铣刀在铣削叶身型面及根部转接R的同时使用刀具侧刃铣削缘板,从而省掉铣缘板工步，缩短加工时间，提高刀具寿命。
[0015](3)与普通球头铣刀相比，锥度球头铣刀具有更好的刚性和足够的有效刃长铣削叶片平面缘板。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0017]图1为锥度球头铣刀尺寸示意图；
[0018]图2为压气机叶片平面缘板的最大长度示意图；
[0019]图3为现有技术中采用R2球头铣刀的球头部位进行层铣的示意图；
[0020]图4为本专利技术中采用D8R2
‑6°
锥度球头铣刀加工策略示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]结合图1、图2及图4所示，针对压气机叶片平面缘板部位的数控铣削加工，本实施例提供的控加工方法为：采用锥度球头铣刀对压气机叶片平面缘板的根部进行铣削加工，并利用锥度球头铣刀的侧刃铣削压气机叶片平面缘板的平直缘板。
[0023]在本实施例中，所采用的锥度球头铣刀的球头半径等于压气机叶片平面缘板根部半径公差中值。所述所采用的锥度球头铣刀的侧刃长度不小于压气机叶片平面缘板的最大长度。所述锥度球头铣刀直径D为8mm，球头半径R为2mm，侧刃部分的锥度为6
°
。对压气机四至九级转子叶片的平面缘板进行加工时，采用的参数为：线速度为40m/min，进给量为450mm/min，切削深度0.3mm，步距0.2mm。
[0024]本专利技术所提供的压气机叶片平面缘板数控加工方法，具体包括如下步骤：
[0025](1)刀具优化：选取适合加工压气机叶片平面缘板的锥度球头铣刀，以替代原普通球头铣刀。锥度球头铣刀既保证平面缘板根部转接R部位的铣削，又可以铣削叶身型面，同时锥度球头铣刀的侧刃具有足够的有效刃长铣削叶片平面缘板。具体地，根据工艺要求，选取压气机叶片平面缘板根部半径公差中值为锥度球头铣刀球头半径，根据叶片零件需加工的缘板最大长度选取锥度球头铣刀侧刃长度，以选取合适的刀柄直径及锥度角度。
[0026](2)策略优化：使用锥度球头铣刀侧刃铣削平直缘板取代球头铣刀球头部位往复铣。将原球头部分密集走刀分层铣削出平面的铣削策略，优化为在锥度球头铣刀在铣削叶身型面及根部转接R的同时使用刀具侧刃铣削缘板,从而省掉铣缘板工步，缩短加工时间，提高刀具寿命。结合图3、图4所示，两种加工策略对比，明显看出锥度球头铣刀加工的刀轨更为精简。
[0027](3)参数优化：根据线速度公式选取合适的线速度以计算加工转速，根据每齿进给量计算加工进给。根据锥度球头铣刀实际应用情况，对铣削四至九级转子叶片叶根转接R及缘板部位，得出锥度球头铣刀合适的切削加工参数。加工策略中对加工参数的摸索及优化是重中之重，因锥度球头铣刀切削位置在相同转速下的线速度离球头越远越大。其不同位置的切削能力不同，刀具磨损程度不同。根据实践，针对四至九级转子叶片高温合金材料，采用线速度VC为40m/min，进给量采用450mm/min，切削深度0.3mm，步距0.2mm的切削参数。同时参照R2球头铣刀对应加工参数使用该锥度球头铣刀进行切削，参数调整根据实际零件的叶身及缘板转接R和缘板的表面粗糙度，对加工参数进行小范围调整。
[0028]以上所述仅为本专利技术的优选实施例，并非因此限制本专利技术的专利范围，凡是在本专利技术的发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压气机叶片平面缘板数控加工方法，其特征在于，采用锥度球头铣刀对压气机叶片平面缘板的根部进行铣削加工，并利用锥度球头铣刀的侧刃铣削压气机叶片平面缘板的平直缘板。2.如权利要求1所述的一种压气机叶片平面缘板数控加工方法，其特征在于，所采用的锥度球头铣刀的球头半径等于压气机叶片平面缘板根部半径公差中值。3.如权利要求1所述的一种压气机叶片平面缘板数控加工方法，其特征在于，所述所采用的锥度球头铣刀的侧刃长度不小于压气机叶片平面缘板的最大长度。4.如权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：都书博，焦磊，李爱真，王家俊，邵嘉鑫，赵百涛，郑蔚，
申请(专利权)人：中国航发贵州黎阳航空动力有限公司，
类型：发明
国别省市：