[发明专利]一种高温合金环形件的车削切断方法

说明书

本发明公开了一种高温合金环形件的车削切断方法，包括步骤一：合并整体加工：将切面预留工序及加工切断面工序这两个工序合并成一个工序；步骤二：斜线补偿加工和刀尖控制：采用斜线补偿加工方式：零件切断时，编制向上偏移刀具走刀路线的数控程序，使得刀具走刀路线向上偏移，补偿实际刀具轨迹向下偏移的情况；刀尖控制：切断时，按照加工要求，选择先在零件外圆车加工一倒角，使倒角下边缘距离刀具下端面一定距离；步骤三：内倒角控制：在零件内圆使用蓖齿刀加工内倒角，其值略大于加工要求理论倒角值，对滞后断裂进行补偿，然后再进行切断，使得切断点控制在所需的位置。该加工方法操作简单，改变了传统高温合金环形件切断方式，提升零件质量。

技术领域

本发明属于数控车削加工技术领域，具体涉及一种高温合金环形件的车削切断方法。

背景技术

高温合金(尤其是镍基高温合金)零件硬度高、强度高，韧性大，在车削切断时存在滞后断裂现象，切断点位置难于控制，易产生较大毛刺甚至残留，造成切断表面质量差，尺寸超差甚至零件报废的后果。传统加工切断面方式基本是切断时留有余量，然后再增加工序加工切断面，此种加工方法使用涨紧或顶紧的方式装夹零件，零件的圆度差，端面跳动大，而且在加工的过程中易产生变形，这种加工方式针对小直径低精度的零件可以保证零件质量，但加工时间长，成本高，针对大直径(直径大于1700mm)高精度的零件不仅加工时间长，成本高，而且尺寸无法保证。

发明内容

针对高温合金环形零件难于加工，切断时切断点难于控制，切断表面质量差，零件尺寸不易保证的特点，本发明提出一种高温合金环形件的车削切断方法。本发明所采用的技术方案如下：

一种高温合金环形件的车削切断方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：合并整体加工：将切面预留工序及加工切断面工序这两个工序合并成一个工序，切断时直接保证零件表面质量和尺寸。

步骤二：斜线补偿加工和刀尖控制：1.采用斜线补偿加工方式：零件切断时，编制向上偏移刀具走刀路线的数控程序，使得刀具走刀路线向上偏移，补偿实际刀具轨迹向下偏移的情况；2.刀尖控制：切断时，按照加工要求，选择先在零件外圆车加工一倒角，使倒角下边缘距离刀具下端面一定距离，这样切削过程中刀具下刀尖先磨损，当刀具上刀尖切削到零件时，比下刀尖锋利，刀具轨迹向上偏移。

步骤三：内倒角控制：在零件内圆使用蓖齿刀加工内倒角，其略大于加工要求理论倒角值，对滞后断裂进行补偿，然后再进行切断，使得切断点控制在所需的位置。

使用蓖齿刀加工环形件内圆倒角，倒角大小为λ·45°，其中R为蓖齿刀刀具半径值，α·45°为零件加工要求理论倒角值。

采用斜线补偿加工方式，使用切断刀根据尺寸从外圆向内切断零件，以零件上端面为Z向零点Z_O,其中刀具轨迹为：X_ID Z_-b；X_OD W_{+(ID-OD)×0.01/20}；其中ID为零件外圆尺寸，OD为零件内圆尺寸，b为零件高度，(ID-OD)×0.01/20为Z向偏移量，加工参数：进给F＝0.1mm/转，转速25-30m/min。

本发明的有益效果是：本发明提供一种高温合金环形件的车削切断方法，该加工方法操作简单，应用效果明显，改变了传统高温合金环形件切断的方式，能够有效控制切断时零件断裂位置，使得切断表面质量好，尺寸合格，一次加工即解决了传统的留余量切断，再加工切断面仍难以保证零件质量和尺寸的问题，起到节约加工时间和工装费用，提升零件质量，提高零件合格率的作用，节约每件零件加工时间240分钟以上，节约夹具费用每项新件约5万元，提高产品合格率约15％，推广后每年可为公司节约成本约200万元。可以广泛应用于大型涡扇航空发动机及燃机等高温合金环形件的车削切断加工，市场前景极为广阔。

附图说明

图1为本发明一大型涡扇航空发动机高温合金环形件零件结构示意图；