[发明专利]小尺寸叶片的三轴数铣加工方法

说明书

本发明属于精密加工技术领域，公开了小尺寸叶片的三轴数铣加工方法。本发明提供的小尺寸叶片的三轴数铣加工方法，在叶片制造时选用三轴数铣：首先铣加工叶盆面，其次加工叶背面，但在加工叶背面时，因为叶盆面已加工，加之以叶身厚度小，容易导致叶片型面受切削力而变形，使得产品质量不合格。此外，在加工过程中容易将叶片表面啃伤，型面精度难以达到要求。为解决此变形问题，在加工叶背时在叶盆型腔浇满低于加工材料熔点的辅助合金，不会给叶片本身带来质量问题。待辅助合金凝固结晶后，叶背面加工完成后，加热去除辅助合金。本发明提供的加工方法简单、效率高，且对设备要求低，由此能够降低生产成本低，尤其适用于小批量加工。

技术领域

本发明属于精密加工技术领域，涉及小尺寸叶片的三轴数铣加工方法。

背景技术

叶片是工业制造中非常重要的一类零件，对产品的性能起着关键作用。产品的效率、使用寿命等指标的高低，都直接受叶片的设计和制造质量的影响，而且是主要影响。尤其精密加工领域中的叶片对产品的性能影响至关重要，这是因为该领域中的叶片大多形状不规则，且尺寸计算复杂，与普通零件有很大差异。

目前，对于叶片，尤其是针对尺寸为叶身长度30mm以下，叶片弦宽20mm左右的小尺寸叶片，其制造主要通过以下工艺过程来实现：1)毛坯制造阶段，原材料经过锻造或铸造成型后，经热处理、理化检验、尺寸检验等过程，然后发往机械加工车间进行机械加工。2)叶片机械加工阶段，由叶片毛坯，经过机械加工，是叶片达到图纸设计尺寸。同时配合表面处理和特种检验工序，叶片经最终检验后发往装配车间装配。

由于上述加工工艺需要设计制造专用精锻或精铸模具，投入成本高且制造周期长，制造工艺复杂。随着五轴数铣的发展，切削加工性能好的叶片可由五轴加工中心一次性加工成型，但需要配备综合性能良好的五轴加工中心，其加工成本高，对设备要求高，不利于小批量加工生产。

发明内容

本发明解决的问题在于提供小尺寸叶片的三轴数铣加工方法，用于解决现有技术中使用五轴数铣加工工艺来制造小尺寸叶片而造成的加工成本高，对设备要求高，不利于小批量加工生产等的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

小尺寸叶片的三轴数铣加工方法，包括以下步骤：

1)将毛坯铣加工为长方体，并以三轴数铣加工中心的轴为基准确定长方体毛坯的基准面A、基准面B和基准面C；其中，基准面A基准面B和基准面C两两相互垂直；

2)将所述长方体毛坯的基准面A贴合置于工作台上，刀具垂直于所述基准面A设置且自所述基准面A的相对面上下刀，顺次进行粗铣、半精铣和精铣处理逐层加工出叶盆面；

3)用辅助合金对所述叶盆面进行浇注，直至其完全填充整个所述叶盆面；待所述辅助合金凝固结晶后，将溢出所述叶盆面的辅助合金去除，以使浇注后形成的表面不影响加工定位精度为准；其中，所述辅助合金的熔点小于等于150°；

4)将所述长方体毛坯的基准面A的相对面贴合置于工作台上，刀具垂直于所述基准面A设置且自所述基准面A上下刀，顺次进行粗铣、半精铣和精铣处理逐层加工出叶背面；

5)将所述长方体毛坯置于电阻炉上加热至150°，以去除所述叶盆面内的辅助合金；

6)线切割掉叶片型面上的余量部分并进行抛磨处理，再线切割掉工艺凸台，最终得到小尺寸叶片。

所述步骤6)具体为，在所述叶片型面上留有沿切线方向向两边延伸以及所述两边之间的余量，线切割掉多余部分；然后对所述余量进行抛光打磨处理，以打磨出进气边和排气边；再线切割掉所述工艺凸台，最终得到所述小尺寸叶片；其中，所述叶片型面的单边余量以及两边之间的余量厚度为0.06mm～0.1mm。