[发明专利]整体锻造整体数控加工方法

摘要

本发明提供一种整体锻造整体数控加工方法，数控技术是现代制造技术的基础，它的广泛应用使普通机械被数控机械所代替，使全球制造业发生了根本变化。目前我公司通过五轴联动横梁移动龙门加工中心，七轴四联动数控落地镗铣床，三/四轴联动镗铣加工中心等多台中、大型高精数控设备，确保了产品复杂曲面整体数控(CNC)加工的高精度要求。

主权项

一种整体锻造整体数控加工方法，其特征在于：该方法的步骤如下：（1）转轮数控加工技术准备1） 将CAD在制造过程中应用：通过计算机软件建立转轮精确的数字模型，并且通过过流部分的曲面分析工具使过流曲面获得高的反光度，改善过流性能；2） 加工刀具设计：设计刀具长度和直径比小于4，通过不锈钢插铣实验，对比了不同加工条件下刀柄震动和插铣加工表面质量，为减小刀具挠曲变形和防止发生振颤提供了原始数据；通过建立切削条件和切削力的数学模型，建立了切削条件与刀具和刀柄强度之间的关系；应用振动学及金属切削理论和CAD/CAM/CAE技术，优化刀具的选择和切削参数的配匹；通过理论计算并依据刀具在切削过程中切触点的位置和受力方向进行了有限元分析，定制了特殊锥度刀柄；3） 数控加工程序编制切削方式大量采用小吃刀深度大进给的高速切削，并根据刀具实际情况优化刀路，避免加工中产生的振动，最终决定采用切削连续性最好的三坐标联动的螺旋线插补走刀方式，切削中余量一致，走刀平稳；我们利用CAM软件对刀具路径进行全方位干涉检查，反复调整刀路，直至消除干涉为止；4） 数控加工工艺方式及加工程序：①机床及工装数字模型的建立：根据现有五轴联动机床及其工艺的实际外形图纸及尺寸，建立机床的数字模型，并赋予各坐标轴运动关系及机床参数；② 数控程序校验及优化利用计算机切削仿真技术，模拟标定工艺及程序加工该转轮的整个工艺过程，并对加工程序进行了优化后，工艺准备完毕，可以随时进行加工；（2）转轮叶片型线部分粗加工根据上一步计算得出最优化的加工方案后，转轮叶片部分需加工采用大扭矩的数控镗铣加工中心定刀轴，机床主轴12000Nm的扭矩能有效保证加工精度，并获得高的加工效率，机床整个加工过程采用CNC计算机数字控制加工工艺控制，有效降低加工误差，提高加工精度；（3）渗透探伤检查通过探伤检查，进一步避免铸造缺陷；（4）转轮叶片型线部分精加工精加工采用高速数控镗铣加工中心，采用多轴联动的走刀方式，将叶片正压侧及负压侧型线一次性连续加工出，通过计算机辅助制造及计算机制造仿真系统保证良好的表面反光度及曲面连续性；（5）转轮接口精加工：此工序采用计算机数字控制立式车床及世界一线品牌的数控加工刀具系统，保证良好的尺寸精度及表面粗糙度。