[发明专利]高温合金机匣的环槽加工方法

说明书

本发明公开了一种高温合金机匣的环槽加工方法，环槽为扇形结构，包括以下步骤：粗加工，在高温合金机匣上依据设计需求确定加工区域，采用钻削对加工区域进行垂直钻孔，以去除大部分加工余量；第一次半精加工，采用立铣刀对钻削后的区域进行铣削加工，铣削至环槽的槽底预留2mm和槽壁单边预留0.2mm的加工余量；第二次半精加工，将球头铣刀伸入到环槽内进行铣削加工，铣削至环槽的槽底；精加工，采用球头铣刀对环槽进行精加工，获得环槽。本发明的高温合金机匣的环槽加工方法，依据不同的加工方式，采用不同的刀具，对环槽不同部位有针对性的加工，以实现环槽加工的新方法，提高了环槽的加工效率，并且获得的环槽满足尺寸和精度的要求。

技术领域

本发明涉及高温合金机匣领域，特别地，涉及一种高温合金机匣的环槽加工方法。

背景技术

涡轮轴承座材料为镍基铸造高温合金K4169，该材料具有高温强度高、耐热性好、耐腐蚀性强等优点。但是，由于其热容性差、硬质点多等特性，导致切削性能极差。高温合金机匣的外形结构复杂，周边分布着三处深槽，其中围绕高温合金机匣外圆有两处环槽，两处环槽的槽宽均为6，槽深均为16，其中一个槽包络圆周170度环角，另一个槽包络圆周24度环角。第三个槽为直槽，平行于高温合金机匣的轴向，其槽宽为4，槽深为21。三处槽窄而深，且都是两头封闭，即使是环状，也不能采用车削加工，只能在多轴数控机床上对回转体进行四轴联动铣削加工。其加工效率很低，首批1个高温合金机匣在五轴数控机床大连柯德KMC800U上加工时间超过36小时，消耗数控刀具7把，刀具费用的超标。

发明内容

本发明提供了一种高温合金机匣的环槽加工方法，以解决现有的高温合金机匣的加工刀具磨损大，加工时间长的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种高温合金机匣的环槽加工方法，环槽为扇形结构，包括以下步骤：

粗加工，在高温合金机匣上依据设计需求确定加工区域，采用钻削对加工区域进行垂直钻孔，以去除大部分加工余量；

第一次半精加工，采用立铣刀对钻削后的区域进行铣削加工，铣削至环槽的槽底预留2mm和槽壁单边预留0.2mm的加工余量；

第二次半精加工，将球头铣刀伸入到环槽内进行铣削加工，铣削至环槽的槽底；

精加工，采用球头铣刀对环槽进行精加工，获得环槽。

进一步地，钻削加工的钻孔为多个，多个钻孔沿环槽周向排布，且相邻两个钻孔的孔口分离，相邻两个钻孔的孔内相通。

进一步地，相邻两个钻孔的中心线夹角为5.5°～6°。

进一步地，钻削采用Φ5.5钻头刀。

进一步地，第一次半精加工包括以下步骤：将高温合金机匣通过夹具安装在数控机床上，建立G54，安装立铣刀，立铣刀下行与高温合金机匣接触，数控机床上的转台带动高温合金机匣周向转动，同时铣刀沿X轴方向移动一个立铣刀直径的距离，通过铣削加工以去除第一层环槽，立铣刀沿Z轴退刀至安全距离，再向环槽进刀，转台带动高温合金机匣周向转动，同时立铣刀沿X轴方向移动一个立铣刀直径的距离，通过铣削加工以去除第二层环槽，……，直至环槽的槽底预留2mm和槽壁单边预留0.2mm的加工余量。

进一步地，每一层环槽去除的层厚为2mm。

进一步地，立铣刀采用Φ5立铣刀。

进一步地，第二次半精加工包括以下步骤：安装球头铣刀，球头铣刀下行进入环槽内，处于在Z轴方向距离环槽底部1mm的位置，数控机床上的转台带动高温合金机匣周向转动，同时球头铣刀沿X轴方向移动一个球头铣刀直径的距离，通过铣削加工以去除第一层槽底，球头铣刀沿Z轴退刀安全距离，再向环槽底部进刀，与槽底接触，转台带动高温合金机匣周向转动，同时球头铣刀沿X轴方向移动一个球头铣刀直径的距离，通过铣削加工完成环槽的槽底加工。