[发明专利]一种整体叶盘叶片循环铣削刚性增强方法

说明书

本发明公开一种整体叶盘叶片循环铣削刚性增强方法，该方法将加工过程中的半精铣与精铣刀轨循环组合，配合余量分布，实现增强系统刚性，又避免接刀痕的产生；根据叶型的刚性强弱，确定叶型的精铣及半精铣余量；根据叶型的叶展长度、叶尖处的最大厚度，判断叶型刚性的强弱，一般为精铣余量设定为叶尖处0.2mm，叶根处余量0.3mm，余量呈梯度变化，也可根据实际情况进行调整；该过程需保证叶型半精铣刚性，加工不产生振颤，半精铣余量一般设为0.5mm。提高加工效率获得良好的表面质量。避免了其他刚性增强方法的缺点，不增加非加工时间、避免了接刀痕的产生、又不需要额外的工序，是一种可靠且便捷的加工方法。

技术领域

本发明涉及航空发动机技叶片加工术领域，具体是一种整体叶盘 叶片循环铣削刚性增强方法

背景技术

整体叶盘的叶型加工属于薄壁件加工。叶型的叶展、弦长、厚度 (叶尖最大厚度)之比往往达到40：20：1，属于典型的薄壁零件。 加工过程中，需要采取许多增强系统刚性的手段来获得高的加工效率 和零件表面质量。如填充材料、分层加工、增加外环(闭式叶环加工) 等方法。填充材料的方法在使用的过程中需要多次填充，尤其是当叶 型一次性铣削下，需要3～4次填充，非加工时间较长，且填充材料的 不同，对切削液等具有不同的影响，甚至影响加工；分层加工可以有 效地增强零件的刚性，但加工过程中层与层之间会产生接刀痕，必须 通过钳修方式，才能进行后续的叶型表面的光饰处理，增加了加工周 期，同时，要求钳修人员具有一定的技能水平；增加外环的方式在叶 盘的外侧增加工艺环，利用闭式铣削的方式进行叶型加工，该方法增 加了一定的加工难度，又需要考虑外环的去除问题。该项技术采用半 精铣—精铣循环铣削的方式，合理的余量分配，实现了在无填充材料、 不需增加外环等方式，利用零件自身余量，增强铣削位置刚性的效果， 获得了良好的切削参数，提高了零件表面质量和加工效率。

发明内容

本发明采用半精铣—精铣循环铣削的方式，合理的余量分配，实 现了在无填充材料、不需增加外环等方式，利用零件自身余量，增强 铣削位置刚性的效果，获得了良好的切削参数，提高了零件表面质量 和加工效率。

本发明采用的技术方案是：

一种整体叶盘叶片循环铣削刚性增强方法，该方法将加工过程中 的半精铣与精铣刀轨循环组合，配合余量分布，实现增强系统刚性， 又避免接刀痕的产生；

该方法包括以下步骤：

1)根据叶型的刚性强弱，确定叶型的精铣及半精铣余量；

根据叶型的叶展长度、叶尖处的最大厚度，判断叶型刚性的强弱， 一般为精铣余量设定为叶尖处0.2mm，叶根处余量0.3mm，余量呈 梯度变化，也可根据实际情况进行调整；该过程需保证叶型半精铣刚 性，加工不产生振颤，半精铣余量一般设为0.5mm；

2)选取刀具；

该方法是将半精铣、精铣同时加工完成，半精铣刀具形状与精铣 刀具相同，由于余量的增加，刀具直径应满足加工要求，生成刀轨； 因刀具轨迹的长度增加，进而确定刀具的切削寿命，根据刀具切削的 长度作为衡量，选择具有足够切削寿命的刀具，完成切削；

3)选取切削参数；

第一切削参数与刀具寿命为相对应关系，根据刀具的切削寿命， 选取切削参数，完成切削；第二切削参数根据半精铣、精铣加工方式 选取相应的切削参数；具体是半精铣以大的材料去除率为主，采用大 切深低进给的方式，精铣以获得良好的表面质量为主，采用小切深大 进给的方式；以钛合金为例，半精铣切削速度60m/min，精铣切削速 度150～300m/min；

4)选择加工方式—等参数层铣；

该方法须采用精铣的加工方式进行，且半精铣的加工方式必须与 精铣的加工方式相同；采用等参数层铣的方式，以便获得好的加工表 面质量；

5)生成数控刀具轨迹；