[发明专利]一种高温合金整体叶环叶片铣削加工方法

摘要

本发明公开一种高温合金整体叶环叶片铣削加工方法，该方法包括以下步骤：1)选择加工工序，整体叶环铣加工工艺路线为：进气端粗铣开槽→排气端粗铣开槽→精铣进气端叶型及流道→精铣排气端叶型及流道；2)根据整体叶环叶型的叶片长度、叶片的最大厚度，确定粗铣开槽后为精铣预留的加工余量；3)选取刀具；在粗铣加工时选择Φ6R0.5～Φ6R1.5的端铣刀进行加工；在精铣加工时选择带有缩颈的锥度球头铣刀进行加工；4)选取切削参数；5)选择精铣加工工步。本发明有效地解决高温合金整体叶环零件叶片的加工，该方法可以保证加工后的零件具有良好的表面质量和满足设计要求的形位公差，也可应用到复杂曲面深腔的铣削加工。

主权项

1.一种高温合金整体叶环叶片铣削加工方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：1)选择加工工序：根据高温合金整体叶环结构和材料特点，选择粗铣开槽，精铣叶片及流道型面两个加工阶段进行加工；整体叶环叶片铣削加工工艺路线为：进气端粗铣开槽→排气端粗铣开槽→精铣进气端叶片及流道型面→精铣排气端叶片及流道型面；采用从进、排气端两侧向中心分别进行加工，粗铣开槽加工时进、排气端各加工50％距离，精铣叶片及流道型面时从进气端加工60％～70％距离，其余型面在排气端进行加工；2)根据整体叶环叶片的叶片长度、叶片的最大厚度，确定粗铣开槽加工后为精铣叶片及流道型面加工预留的加工余量；当叶片长度小于40mm时，叶片最大厚度小于2mm，叶片间距小于10mm时，采用粗铣开槽加工后留0.5～0.7mm非均匀加工余量；当叶片长度在40mm～100mm之间，叶片最大厚度在2mm以上，叶片间距在10mm以上时，采用粗铣开槽加工后留1mm～2mm非均匀加工余量；3)选取刀具；本方法由粗铣开槽加工和精铣叶片及流道型面加工两工序构成，在粗铣开槽加工时选择Φ6R0.5～Φ6R1.5的端铣刀进行加工；在精铣叶片及流道型面加工时选择带有缩颈的锥度球头铣刀进行加工，球头直径为Φ5或Φ6，该刀具缩颈部位为刀具球头直径的80％，锥度部分半锥夹角为1.6°，刀柄长度与球头直径相同或相近，带有缩颈的锥度球头铣刀长度要根据整体叶环叶片结构尺寸确定；4)选取切削参数；根据切削参数的选取首先确定端铣刀、带有缩颈的锥度球头铣刀的刀具寿命，保证上述两种刀具有足够的切削寿命完成切削；切削参数根据粗铣开槽加工、精铣叶片及流道型面加工方式选取；本高温合金整体叶环叶片粗铣开槽加工时选择切削速度为30～40m/min，端铣刀每齿进给0.03～0.05mm；精铣叶片及流道型面加工时选择切削速度为40～50m/min，带有缩颈的锥度球头铣刀每齿进给0.03～0.04mm；5)选择精铣叶片及流道型面加工工步：根据高温合金整体叶环叶片结构和材料特点，在精铣叶片及流道型面加工，采用精铣进气端叶片及流道型面和精铣排气端叶片及流道型面两个工步进行加工；在精铣进气端叶片及流道型面的加工工步，步⑴：采用球头直径为Φ6的锥度球头铣刀对进气端型面进行半精铣加工，加工深度为流道长度的50％～70％，加工后余量为0.3～0.2mm；步⑵：采用球头直径为Φ5的锥度球头铣刀对进气端型面进行精铣加工，加工后进气端型面表面余量为0mm；步⑶：由于进气端型面材料为高温合金，因此增加该工步⑶对进气端叶片及流道型面进行光整加工，保证进气端型面的形位公差和表面质量；同样在精铣排气端叶片及流道型面的加工工步，步⑴：采用球头直径为Φ6的锥度球头铣刀对排气端型面进行半精铣加工，加工深度为剩余的流道长度，保证进气端型面和排气端型面有流道长度0.5％的重叠，保证对接铣后排气端型面表面无接刀痕，加工后余量为0.3～0.2mm；步⑵：采用球头直径为Φ5的锥度球头铣刀对排气端型面进行精铣加工，加工后排气端型面表面余量为0mm；步⑶：由于排气端型面材料为高温合金，因此增加该工步⑶对排气端叶片及流道型面进行光整加工，保证排气端型面的形位公差和表面质量。