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CN102528138B - 一种采用鼓形刀的复杂曲面加工方法 - Google Patents

一种采用鼓形刀的复杂曲面加工方法 Download PDF

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CN102528138B CN201010603914.9A CN201010603914A CN102528138B CN 102528138 B CN102528138 B CN 102528138B CN 201010603914 A CN201010603914 A CN 201010603914A CN 102528138 B CN102528138 B CN 102528138B
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张森棠
李冬梅
杨楠
张莹
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Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd
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Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd
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Abstract

一种采用鼓形刀的复杂曲面加工方法，采用特制鼓形刀，根据复杂曲面先模拟出鼓形刀的最大直径D及鼓形R的合适值，根据刀具的强度要求确定其它尺寸；复杂曲面为叶片型面，加工过程为半精铣，然后精铣，再光精铣；半精铣采用球刀螺旋铣，精铣采用端刀A、B面单侧铣，进排气边不进行加工，为振动光铣留余量，光精铣利用鼓形刀A、B面单侧铣，进行负余量切削，叶身型面光精铣时，分三层加工：第一层鼓形刀加工叶身上部，第二层鼓形刀加工叶身中部，第三层球头铣刀加工叶身根部。本发明的优点：本发明所述的采用鼓形刀的复杂曲面加工方法，大大提高了叶片型面的加工质量，节省了手工抛光的大部分工作，有效地缩短了叶片的加工周期。

Description

一种采用鼓形刀的复杂曲面加工方法
技术领域
本发明涉及复杂曲面加工工艺，特别提供了一种采用鼓形刀的复杂曲面加工方法。
背景技术
目前，叶片型面主要采用五坐标数控铣加工结合光饰的工艺方式来保证技术要求，数控铣加工的刀花、接刀痕以及加工表面的一致性直接影响到自动光饰的效果和质量。
发明内容
本发明的目的是为了提高叶片型面的加工精度，特提供了一种采用鼓形刀的复杂曲面加工方法。
本发明提供了一种采用鼓形刀的复杂曲面加工方法，其特征在于：所述的采用鼓形刀的复杂曲面加工方法采用特制鼓形刀，根据复杂曲面先模拟出鼓形刀的最大直径D及鼓形R的合适值，根据刀具的强度要求确定其它尺寸；
复杂曲面为叶片型面，加工过程为半精铣，然后精铣，再光精铣；
半精铣采用球刀螺旋铣，为叶身留0.2mm余量，快速去除精铣工作中的大部分余量，精铣采用端刀A、B面单侧铣，叶身余量为0-0.02mm，进排气边不进行加工，为振动光铣留余量，光精铣利用鼓形刀A、B面单侧铣，进行负余量切削，切深为0.04-0.06mm，保证最终叶身型面质量；
叶身型面光精铣时，分三层加工：第一层鼓形刀加工叶身上部，即叶身0-15%的位置；第二层鼓形刀加工叶身中部，即叶身15-85%的位置；第三层球头铣刀加工叶身根部，即叶身85-100%的位置；
加工顺序依次为：叶身中部-叶身上部-叶身根部；
叶身中部为鼓形刀可加工的极限位置，叶身根部用球刀进行补加工；
先加工叶身中部，后加工叶身上部有利于减少叶片的变形，每层加工时，均先加工叶背，后加工叶盆。
所述的鼓形刀为两种：
第一种的参数为：D为12，R为30，R1为1，R2为1，Y为6，FL为10，SD为10，齿数为6；
第二种的参数为D为12，R为35，R1为1，R2为1，Y为4，FL为10，SD为10，齿数为8。
所述的鼓形刀光精铣加工参数为：
加工部位为叶身即15-85%的部位时，叶背和叶盆的加工时间为10分钟，刀轨数量为18，转速为800转/分，进给速度为250-300米/分；
加工部位为叶尖即0-15%的部位时，叶背和叶盆的加工时间为3分钟，刀轨数量为5，转速为800转/分，进给速度为250-300米/分；
加工部位为叶根即85-100%的部位时，叶背和叶盆的加工时间为10分钟，转速为2600转/分，进给速度为1200米/分。
本发明的优点：
本发明所述的采用鼓形刀的复杂曲面加工方法，大大提高了叶片型面的加工质量，节省了手工抛光的大部分工作，有效地缩短了叶片的加工周期。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为鼓形刀示意图；
图2为球刀示意图；
图3为叶片示意图；其中1为叶背，2为叶盆。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种采用鼓形刀的复杂曲面加工方法，其特征在于：所述的采用鼓形刀的复杂曲面加工方法采用特制鼓形刀，根据复杂曲面先模拟出鼓形刀的最大直径D及鼓形R的合适值，根据刀具的强度要求确定其它尺寸；
复杂曲面为叶片型面，加工过程为半精铣，然后精铣，再光精铣；
半精铣采用球刀螺旋铣，为叶身留0.2mm余量，快速去除精铣工作中的大部分余量，精铣采用端刀A、B面单侧铣，叶身余量为0-0.02mm，进排气边不进行加工，为振动光铣留余量，光精铣利用鼓形刀A、B面单侧铣，进行负余量切削，切深为0.04-0.06mm，保证最终叶身型面质量；
叶身型面光精铣时，分三层加工：第一层鼓形刀加工叶身上部，即叶身0-15%的位置；第二层鼓形刀加工叶身中部，即叶身15-85%的位置；第三层球头铣刀加工叶身根部，即叶身85-100%的位置；
加工顺序依次为：叶身中部-叶身上部-叶身根部；
叶身中部为鼓形刀可加工的极限位置，叶身根部用球刀进行补加工；
先加工叶身中部，后加工叶身上部有利于减少叶片的变形，每层加工时，均先加工叶背，后加工叶盆。
所述的鼓形刀为两种：
第一种的参数为：D为12，R为30，R1为1，R2为1，Y为6，FL为10，SD为10，齿数为6；
第二种的参数为D为12，R为35，R1为1，R2为1，Y为4，FL为10，SD为10，齿数为8。
所述的鼓形刀光精铣加工参数为：
加工部位为叶身即15-85%的部位时，叶背和叶盆的加工时间为10分钟，刀轨数量为18，转速为800转/分，进给速度为250-300米/分；
加工部位为叶尖即0-15%的部位时，叶背和叶盆的加工时间为3分钟，刀轨数量为5，转速为800转/分，进给速度为250-300米/分；
加工部位为叶根即85-100%的部位时，叶背和叶盆的加工时间为10分钟，转速为2600转/分，进给速度为1200米/分。
比较例2
在加工叶身85%部位时，鼓形刀光精铣与球刀光整数据如下，鼓形刀加工的刀轨数量为23，球刀加工的刀轨数量为98，鼓形刀每刀切削宽度为1.96毫米，球刀每刀切削宽度为0.45毫米，鼓形刀加工时间为26分钟，球刀加工时间为52分钟。由此可见，鼓形刀光精铣加工在相同加工部位时，刀轨数量明显减少，加工时间可以节约50%左右。

Claims (3)

1.一种采用鼓形刀的复杂曲面加工方法，其特征在于：所述的采用鼓形刀的复杂曲面加工方法采用特制鼓形刀，根据复杂曲面先模拟出鼓形刀的最大直径D及鼓形R的合适值，根据刀具的强度要求确定其它尺寸；
复杂曲面为叶片型面，加工过程为半精铣，然后精铣，再光精铣；
半精铣采用球刀螺旋铣，为叶身留0.2mm余量，快速去除精铣工作中的大部分余量，精铣采用端刀A、B面单侧铣，叶身余量为0-0.02mm，进排气边不进行加工，为振动光铣留余量，光精铣利用鼓形刀A、B面单侧铣，进行负余量切削，切深为0.04-0.06mm，保证最终叶身型面质量；
叶身型面光精铣时，分三层加工：第一层鼓形刀加工叶身上部，即叶身0-15%的位置；第二层鼓形刀加工叶身中部，即叶身15-85%的位置；第三层球头铣刀加工叶身根部，即叶身85-100%的位置；
加工顺序依次为：叶身中部-叶身上部-叶身根部；
叶身中部为鼓形刀可加工的极限位置，叶身根部用球头铣刀进行补加工；
先加工叶身中部，后加工叶身上部有利于减少叶片的变形，每层加工时，均先加工叶背，后加工叶盆。
2.按照权利要求1所述的采用鼓形刀的复杂曲面加工方法，其特征在于：所述的鼓形刀为两种：
第一种的参数为：D为12，R为30，R1为1，R2为1，Y为6，FL为10，SD为10，齿数为6；
第二种的参数为D为12，R为35，R1为1，R2为1，Y为4，FL为10，SD为10，齿数为8。
3.按照权利要求1所述的采用鼓形刀的复杂曲面加工方法，其特征在于：所述的鼓形刀光精铣加工参数为：
加工部位为叶尖即0-15%的部位时，叶背和叶盆的加工时间为3分钟，刀轨数量为5条，转速为800转/分，进给速度为250-300米/分；
加工部位为叶身即15-85%的部位时，叶背和叶盆的加工时间为10分钟，刀轨数量为18条，转速为800转/分，进给速度为250-300米/分；
加工部位为叶根即85-100%的部位时，叶背和叶盆的加工时间为10分钟，转速为2600转/分，进给速度为1200米/分。
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