[发明专利]钛合金叶轮表面完整性加工方法

摘要

本发明涉及一种钛合金叶轮表面完整性加工方法，通过设备的选择、工序步骤的设计及参数的设置，使叶轮表面完整性达到了要求的标准，同时，为了保证叶轮表面光度的要求，采用了磨粒流表面抛光技术。本发明有效的提高了叶轮的寿命，并应用到实际的产品加工过程中，效果明显。

主权项

一种钛合金叶轮表面完整性加工方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：1）锻造成型：锻造成毛坯;2）粗加工：对毛坯进行粗加工，加工后余量为0.8～1.2mm，对基准进行粗加工，加工后的余量为0.5～0.8mm;3）精加工基准：精加工基准至尺寸要求；4）加工内孔：用数控车削设备加工叶轮内孔，刀具采用强力内冷刀杆、仿形圆刀片，冷却液流量2.5～3m3/h，压力18～ 22Bar;切削线速度15～ 20m/min，进给量4.8～5.8mm/min，每次切削深度0.04～0.05mm，最终加工至余量为0.15～0.25mm；5）加工叶片： 装夹工件：通过夹具支撑和压紧加工好的基准，将叶轮安装在5轴数控铣削加工中心设备上；粗加工工步：加工的刀具为锥度四齿球头指形铣刀，其整体刀长90～100mm，夹持直径为12mm，单边锥度4度，切削刃长≥40mm，球头直径8mm，刀具探出长≥40mm；每次切削深度2mm，刀具主轴转速2500～2600r/min，进给量300～350mm/min，加工至表面余量0.15～0.25mm；叶片精加工工步：加工的刀具为锥度两齿球头指形铣刀,整体刀长90～100mm，夹持直径6mm，单边锥度4度，切削刃≥15mm，球头直径为3mm，探出长≥40mm；每次进刀切削深度0.1mm，主轴转速3100～3200r/min，进给量500～550mm/min；加工至要求尺寸；叶片流道精加工工步；加工的刀具为锥度两齿球头指形铣刀,整体刀长90～100mm，夹持直径6mm，单边锥度4度，切削刃≥15mm，球头直径为3mm，探出长≥40mm；每次进刀切削深度0.15～0.05mm，切削宽度0.2 ～0.25mm  ；主轴转速2800～3000r/min，进给量500～550mm/min；加工至要求尺寸；6）抛光：用磨料为碳化硅材质的砂纸进行抛光，砂纸粒度分别为P600～P1000，至去除加工后的所有刀痕；7）磨粒流加工：设备为磨粒流机，采用碳化硅复合磨料，工作温度30～35℃，工作压力20～25Bar，磨粒循环30～50次；8）磨削外轮廓：采用碳化硅砂轮，粒度160，软型;冷却液流量加工外轮廓时工件转速200～220r/min，砂轮Z向走刀速度20～25mm/min；加工端面时工件转速80～90r/min；加工大外径时工件转速50～60r/min，加工其它轴径时工件转速80～90r/min，最终将所有位置加工至要求尺寸；9）最终检验。