[发明专利]一种封严盘半封闭复杂深内腔的成型方法

说明书

本发明提供的一种封严盘悬臂安装边半封闭复杂深内腔成型方法，包括以下步骤：步骤1，将零件待加工部位划分为五个切削区域，并选用各切削区域对应结构的刀具；其中，所述零件待加工部位为封严盘其大圆弧悬臂安装边半封闭复杂深内腔；步骤2，制定工序及各个工序对应的切削区域；步骤3，规划低应力切削路径，并制定切屑参数；通过该成型方法加工完成后的零件其面粗糙度达到Ra1.6um～Ra2.3um，且表面形貌良好，同时，该零件的应力值为‑45Mpa～‑82Mpa，且为压应力，有利于提高零件抗疲劳使用寿命；以及该零件配合面及安装面的变形控制在‑0.03mm～+0.05mm之间，满足设计允许的‑0.05mm～+0.1mm变形范围。

技术领域

本发明属于机械加工领域，具体是针对粉末高温合金FGH99材料制备的封严盘，涉及一种封严盘半封闭复杂深内腔的成型方法。

背景技术

某封严盘材料首次采用国内新一代粉末高温合金FGH99，该材料可切削系数低，在同规格、同参数等切削条件下，该粉末高温合金较以往普通高温合金(如GH4169)的切削变形大。在结构方面，该封严盘较以往机种的封严盘，其前端有一处大圆弧悬臂安装边与封严盘本体形成的一个半封闭深内腔结构，由于该处内腔深、结构复杂、整体刚性薄弱，使得在加工零件大圆弧悬臂安装边半封闭深内腔时，具有低应力切削路径难规划、加工过程易产生变形和出现机加颤振等特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种封严盘悬臂安装边半封闭复杂深内腔成型方法，解决了现有的粉末高温合金FGH99材料制备的封严盘其悬臂安装边半封闭复杂深内腔加工方法存在的机加应力大、加工变形大，以及出现较大机加颤振的问题；因此，本发明是提供一种在满足低机加应力和小加工变形的基础上，用于难加工粉末高温合金材料封严盘其大圆弧悬臂安装边半封闭复杂深内腔的成型加工方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供的一种封严盘悬臂安装边半封闭复杂深内腔成型方法，包括以下步骤：

步骤1，将零件待加工部位划分为五个切削区域，并选用各切削区域对应结构的刀具；其中，所述零件待加工部位为封严盘其大圆弧悬臂安装边半封闭复杂深内腔；

步骤2，制定工序及各个工序对应的切削区域；

步骤3，规划低应力切削路径，并制定切屑参数；其中，首先，依据经验切削参数、步骤1划分的切削区域及其选用的各切削区域对应结构的刀具、步骤2制定的工序及各工序对应的切削区域，设定初始的切削路径和切削参数进行加工，加工完成后测试计算出零件加工部位的应力曲线分布及其对应的应力实际值；

接着，根据得到的应力曲线分布及其对应的应力实际值，迭代更新切削路径和切削参数，直至得到最优的低应力切削路径及切屑参数；

步骤4，按步骤3中得到的最优低应力切削路径及切屑参数对零件待加工部位进行最终工程化加工应用。

优选地，步骤1中，将零件待加工部位划分为五个切削区域，具体方法是：

根据零件待加工部位的型面结构特点，将零件待加工部分划分为五个切削区域；

五个切削区域分别为：端面槽型切削区域、45°内凹型切削区域、65°内凹型切削区域、90°内凹型切削区域和120°反深凹型切削区域。

优选地，端面槽型切削区域是以悬臂安装边内圆为起始位置，以封严盘盘心及其轴向延伸为终止位置的径向区域；

45°内凹型切削区域是以端面槽型切削区域的终止位置为起始位置，以盘体型面靠近盘心圆弧段的相切线为终止位置，且该相切线与盘心线之间的顺时针夹角为45°；

65°内凹型切削区域是以45°内凹型切削区域的终止位置为起始位置，以盘体型面靠近盘心圆弧段的相切线为终止位置，且该相切线与盘心线之间的顺时针夹角为65°；