[发明专利]一种整体叶轮类零件辐板部位车削加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造领域，特别提供了一种整体叶轮类零件辐板部位车削加工方法。

背景技术

现有技术中，航空发动机整体叶轮类、盘类零件中大部分材料都属于难加工材料，如钛合金、高温合金等。并且其辐板部位较长、壁溥、表面精度和粗糙度要求较高,加工时问长,传统的车加工方法很难达到既节省加工时间有保证技术条件要求的目的。人们期望获得一种技术效果更好的整体叶轮类零件辐板部位车削加工方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种技术效果更好的整体叶轮类零件辐板部位车削加工方法。

本提供了一种整体叶轮类零件辐板部位车削加工方法，其特征在于：要求切削点的切削速度恒定，切削线速度为20-120m/min，进给量为0.16mm/r，切削时间为5-45min。

 

本发明所述整体叶轮类零件辐板部位车削加工方法，还要求保护下述优选内容：

针对直径117-455mm的高温合金（GH4169）整体叶轮中轮盘辐板型面的加工过程，使用刀具为ISCAR带涂层硬质合金35°菱形刀片，加工前余量为1mm，加工后卫0.4mm余量，此种零件辐板部位车削加工方法具体为：

分三次加工：

1）第1次：切削线速度为20m/min，进给量为0.16mm/r，切削时间为45min，表面质量为Ra3.2；

2）第2次：切削线速度为36m/min，进给量为0.16mm/r，切削时间为27min，表面质量为Ra1.60；

3）第3次：切削线速度为60m/min，进给量为0.16mm/r，切削时间为16min，表面质量为Ra1.60。

 

针对直径230-420mm的不锈钢盘体辐板型面的加工过程，使用刀具为SANDVIK带涂层硬质合金φ12圆刀片，加工前余量为1.5mm，加工后卫0.3mm余量，此种零件辐板部位车削加工方法具体为：

分三次加工：

1）第1次：切削线速度为36m/min，进给量为0.16mm/r，切削时间为20min，表面质量为Ra3.2；

2）第2次：切削线速度为65m/min，进给量为0.16mm/r，切削时间为12min，表面质量为Ra1.60；

3）第3次：切削线速度为120m/min，进给量为0.16mm/r，切削时间为0.5min，表面质量为Ra1.60。

 

针对直径246-620mm的钛合金整体叶轮盘体辐板型面的加工过程，使用刀具为KENNAMETAL带涂层硬质合金80°菱形刀片，加工前余量为1.5mm，加工后卫0.3mm余量，此种零件辐板部位车削加工方法具体为：

分三次加工：

1）第1次：切削线速度为27m/min，进给量为0.16mm/r，切削时间为80min，表面质量为Ra3.2；

2）第2次：切削线速度为50m/min，进给量为0.16mm/r，切削时间为45min，表面质量为Ra1.60；

3）第3次：切削线速度为68m/min，进给量为0.16mm/r，切削时间为32min，表面质量为Ra1.60。

 

将图1作为代表，说明其加工原理：

加工轨迹先后经历AB直线，BC圆弧、斜线CD三段，车削半径为R，切削速度为Vc，每转进给量为，主轴转速n，切削深度为，进给速度F ，d1为工件加工部位的旋转直径。

具体满足下述要求：

1）当转数恒定时，加工时间t满足下述要求：

（1）

材料去除率满足下述要求：

 （2）

2）当切削速度恒定时：

加工时间t满足下述要求：

（3）

材料去除率满足下述要求：

 （4）

本发明所述技术方案的实施过程满足下述要求：

1）分析被加工部位的结构及轮廓尺寸；

2）计算刀具材料、被加工材料的允许切削用量参数；

3）编制数控加工程序及数控程序仿真；

4）零件加工检验。

 

如果采用传统的恒定转速切削方式，将会造成刀具磨损严重；加工时间明显减少，效率明显提高，刀具轻微磨损，加工零件表面质量可达Ra1.6。

在针对加工区域直径变化很大的应用场景中，如果采用恒转速，切削速度不断增大，零件材料去除率也将不断增大，刀具承受的载荷不断变化，这必将加剧刀具的磨损，并导致零件表面质量的下降。