[发明专利]一种叶片的圆锥斜冠的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及叶片的加工方法，尤其是一种中压核电发动机叶片的加工方法。 

背景技术

目前，一些叶片的叶冠基本上都为圆弧斜冠，再加上对粗加工余量均匀留量的要求也逐步提高，特别是在加工中压级别的核电叶片时，由于叶冠斜度大、深而且还带圆弧冠，采用一般的机床或者加工技术加工非常困难甚至无法加工，因此需要采用特殊的机床以及加工技术才能对其进行有效的加工，但是采用特殊的机床和技术加工，其工序复杂，成本昂贵，不利于推广。目前，大多数厂家基本都采用三轴分层方式进行加工，但这种方式的最大缺点就是余量留得不均匀，同时局部还有残余部分，即如图1所述的切削盲角区，使外观质量也不是很好，叶片检测不达标，且其主要缺点为：1.需要多工序来完成加工，加工时间长；2.工件局部不能充分的加工到位，余量不均一；3.加工后的零件表面有明显的分层台阶面，外观质量不高；4.锻件毛坯由于余量不均一，使得刀具受力不稳定，加快刀具磨损；5.由于加工过程受力不均匀，将造成机床主轴负载不稳定；6.操作过程中必须时刻注意机床的切削状态，易疲劳。 

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种叶片的圆锥斜冠的加工方法，该方法操作简便，所需加工时间短，且一次性加工出圆弧斜冠各部余量均匀分布，加工效率高，产品外观质量提高，各部位尺寸余量满足要求，减小机床主轴的负载，减少操作工操作疲劳度，减少不正常打刀。 

本发明采用的技术方案如下：、 

本发明的叶片的圆锥斜冠的加工方法，先将叶片安装于机床上；再采用设有八角刀片的铣刀对叶片的叶冠开档面进行加工，其中该铣刀包括杆状刀柄和圆锥台形刀头，所述刀柄连接于圆锥台形刀头的小端上，其中在圆锥台形刀头的大端边部均布有若干八角刀片，使该铣刀采用螺旋进给的方式对叶冠开档面进行两次加工；其中第一次加工，需控制铣刀的转速为2200转/min，其进给速度为3000-3200mm/min，切削深度为0.8-1.2mm, 切削宽度为10mm-14mm；第二次加工，需控制铣刀的转速为2000转/min，其进给速度为2600-2800/min，切削深度为0.8-1.2mm, 切削宽度为10mm-14mm。

与现有技术相比，本发明采用特殊刀具（设有八角刀片的铣刀）来弥补机床的加工困难，由于产品是斜冠，在加工冠根部时，斜冠低点要与刀柄干涉，在不能摆动夹具的情况下，加大刀具切削直径，减小刀柄直径；其中斜冠及圆弧冠一次性加工到位，忽略刀柄干涉，进行程序编程，实测刀柄干涉距离，调整刀具大小，一次性加工出圆弧斜冠各部，且余量均匀分布，通过本发明的方法，可用四轴机床代替五轴机床加工的质量，大大节约了机床加工成本，提高了产品粗加工的质量。其中采用设有八角刀片的铣刀对叶片的叶冠开档面进行加工，避免刀柄在加工过程中受干涉，而留有切削盲角区，差异该铣刀能一次性加工出圆弧斜冠，使各部余量均匀分布，所述刀柄连接于圆锥台形刀头的小端上，使刀头部分突出，主要解决加工过程中刀柄干涉的技术问题，并可通过一次性加工出圆弧斜冠各部，使其余量均匀分布；在刀头的大端边部均布有若干八角刀片，使对铣刀的磨损均匀，从而使铣刀的寿命长久；采用螺旋进给的方式对叶冠开档面进行两次加工，螺旋进给主要是逐步地对叶冠开档面进行循环加工，该叶冠开档面比较薄弱，螺旋进给可避免加工过程中在叶冠开档面的应力集中，另外能够使得波峰波谷比较均匀稳定，使加工过后的叶冠开档面的余量均匀；从而达到预定效果；在第一次加工过程中，需要控制铣刀的转速为2200转/min，若转速过快，则使铣刀上的刀片加工过程中容易被折断，若转速过慢，则使其铣刀对叶片的切削将受影响，可能存在跳动，存在部分未被加工的情况，影响加工效果，同时需控制进给速度为3000-3200mm/min，若进给速度过快，刀片在切削过程中承受的反作用力过大，影响了刀片的寿命，若进给速度较慢，则单位时间内的有效切削量较少，严重影响了生产效率，因此需要控制其进给速度；同时需要控制切削深度和切削宽度，若深度较深或宽度较快，使同时需切削的量较大，一方面刀具无法承受较大的反作用，长期使用，会使其寿命降低，另一方面，影响叶片表面的精度，不能满足要求；若深度较浅或宽度较窄，单位时间内的有效切削量较少，需要耗费大量的时间才能完成，严重影响其生产效率，因此切削深度为0.8-1.2mm, 切削宽度为10mm-14mm，才能保证生产效率高的同时使刀片承受较小的反作用力，使刀片寿命长久。经过第一次加工过后，还需对叶冠开档面进一步地加工才能完成预定要求，在第一次加工的基础上，需要调整其铣刀的转速以及进给速度分别降低，从而确保对叶冠开档面加工的效果，使一次性加工出圆弧斜冠各部余量均匀分布，加工效率高，且产品外观质量得以提高，各部位尺寸余量满足要求，减小机床主轴的负载，减少操作工操作疲劳度，减少不正常打刀。