[发明专利]一种高温合金整体机匣沟槽一次加工成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及数控车削加工技术领域，特别涉及了一种高温合金整体机匣沟槽一次加工成型方法。

背景技术

大型整体高压涡轮机匣材料为MSRR7115即为GH4169镍基高温合金，加工难点：1、零件材料硬度高、加工过程中刀具磨损严重，一次切削的让刀量较大，导致零件加工困难，加工时间长，精度保证困难。该零件的沟槽加工占有相当大的比重，共有5个径向槽，6个轴向槽，机匣沟槽技术更是难点中的难点。高温合金整体机匣沟槽车削加工的传统方法是，首先使用刀片宽度小于被加工沟槽的宽度的切刀加工，先采用缓进方式粗开沟槽在沟槽两侧侧壁及槽底预留精加工余量；扬后分别半精车沟槽两侧侧壁及槽底底，最后分别精车槽的两个侧壁及槽底的5次走刀成型的加工方法

这种方法的优点是风险小，在加工过程中由于采用缓进方式粗开沟槽，所以打刀的可能性较小切削的安全性较高。缺点是加工攻过程中空走刀及重复走刀较多加工时间较长，一侧加工单方向受力造成让刀现象严重，导致加工时间较长精度保证困难。可以讲沟槽的加工效率决定了整个零件的车削加工效率，使用传统技术加工材料为高温合金大型整体高压涡轮机匣，无法满足研发、转批生产及提速需要，沟槽加工技术亟待突破。

发明内容

本发明的目的是突破使用立式数控车床实现高温合金整体机匣沟槽一次加工成型的关键技术，大幅提高高温合金整体机匣沟槽的加工效率和加工质量，解决瓶颈问题，填补技术空白，提升我们在航空发动机高温合金整体机匣车加工方面的加工能力，特提供了一种高温合金整体机匣沟槽一次加工成型方法。

本发明提供了一种高温合金整体机匣沟槽一次加工成型方法，其特征在于：所述的高温合金整体机匣沟槽一次加工成型方法：在立式数控车床加工高温合金整体机匣的沟槽时，改变沟槽加工的传统方法。对传统的先粗开槽在沟槽两侧侧壁及槽底预留精加工余量，再分别半精车槽的两侧侧壁及槽底，最后分别精车槽的两个侧壁及槽底的5次走刀成型的加工方法进行优化调整。经过整合后，形成了一次走刀成型完成沟槽的一个侧壁及槽底或一次走刀成型完成沟槽的两侧侧壁及槽底的加工方法，即高温合金整体机匣沟槽一次加工成型方法。确定的某型高温合金整体机匣沟槽的一次加工成型的参数为：Vc25m/min；F0.02-0.05mm/r；加工参数确定后，固化参数。

高温合金整体机匣沟槽一次加工成型方法，主要采用以下三种操作方式：①对于槽深≤5.7、槽宽≤4.7的沟槽，使用刀片宽度与被加工沟槽的宽度相等的切刀加工。加工采用直进方式，不粗开槽，将传统的5次走刀成型的加工方法合并成一次走刀成型完成沟槽的加工。②对于（5.7＜槽深≤7）的沟槽，先使用刀片宽度小于被加工沟槽宽度的切刀加工，采用缓进方式，粗开沟槽，在沟槽两侧侧壁及槽底预留精加工余量；精车使用刀片宽度与被加工沟槽的宽度相等的切刀加工，加工采用直进方式，精车沟槽两侧侧壁及槽底，一次走动成型完成沟槽的加工。③对于槽宽＞刀片宽度的槽，使用刀片宽度小于被加工沟槽宽度的切刀加工，首先采用直进方式，不粗开槽，一次走刀成型完成沟槽一侧侧壁及槽底的加工；然后采用直进方式，一次走刀成型完成沟槽另一侧侧壁及槽底的加工。

对刀方式：应采用刀尖对刀方式。

切削方式：切削进给方式以直进方式为主，直进方式切削进入，槽底G04暂停20秒后；采用切削进给，直进方式退出。

切削参数：线速度Vc25m/min；进给量F0.02-0.05mm/r；刀具寿命≥25min。

操作过程：选择耐用度角的刀片和刚性较好的刀柄。选择的刀片在切削过程中要具有良好的排屑性能，排屑形式应以长卷屑为主。应改根据被加工零件的材料及形状特点制定具体的加工方案，进行相应的试切工作，通过试切确定高温合金整体机匣沟槽一次加工成型的加工参数及绘制相应的机床负载变化图表，并保留相应的影音资料。试加工结束后，检测刀片的磨损情况。我们确定的某型高温合金整体机匣沟槽的一次加工成型的参数为：Vc25m/min、F0.02-0.05mm/r。加工参数一经确定，必须固化参数，在加工过程中必须严格执行，绝对不能随意调整。高温合金整体机匣沟槽一次加工成型的加工过程中，刀具的工作环境较为恶劣，加工参数的微量调整会造成刀片的提前磨损，刀片的提前磨损会造成打刀直接导致被加工的沟槽超差。加工前应该对加工使用的机床进行严格的检查：机床的定位精度与重复定位精度；机床的反向间隙；机床在负载状态下，各轴的变形情况。

加工前应对使用的刀片进行严格的检查：刀片的圆角是否完整；是否符合要求；刀片的切削刃是否完好，是否有裂纹、崩刃、破损等现象；刀片的尺寸是否符合要求。