一種整體開式葉輪流道粗加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及整體開式葉輪機(jī)加工的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種整體開式葉輪流道粗加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]整體開式葉輪是航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、增壓器等產(chǎn)品的氣動(dòng)核心零件，其加工技術(shù)一直是動(dòng)力機(jī)械制造業(yè)中的一個(gè)重要課題。整體開式葉輪流道粗加工因其空間封閉扭曲，通常需要采用多軸聯(lián)動(dòng)的方式進(jìn)行加工。在流道粗加工過(guò)程中，因多軸聯(lián)動(dòng)加工過(guò)程中，刀軸矢量一直處于連續(xù)變化中，刀具切削性能差，切削效率較低，尤其是采用整體式圓柱銑刀，由于刀具矢量變化頻繁且不易控制角度，在出現(xiàn)刀具拖拽角為負(fù)角度時(shí)，將直接造成扎刀現(xiàn)象，刀具壽命極具下降，甚至造成刀具折斷，為弱化多軸刀具矢量變化出現(xiàn)鈍角拖拽角對(duì)刀具可加工性的影響，一般采用球頭銑刀完成，但球頭刀切削過(guò)程中刀刃為線接觸，切削抗力大，切削振動(dòng)明顯，加工效率明顯低于圓柱銑刀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種整體開式葉輪流道粗加工方法，能夠解決多軸聯(lián)動(dòng)粗加工葉輪時(shí)刀具的可用性及效率低下問題。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]—種整體開式葉輪流道粗加工方法，包括以下步驟:
[0006]步驟1、選用與葉輪流道尺寸相匹配的平底圓柱銑刀，根據(jù)葉輪流道尺寸確定刀具的直徑和長(zhǎng)度；
[0007]步驟2、確定多軸聯(lián)動(dòng)加工過(guò)程，其中，在加工過(guò)程中，刀具的拖拽角為β，將拖拽角β始終調(diào)整至0° < β <90° ;
[0008]步驟2的具體過(guò)程為:
[0009]步驟21、根據(jù)刀具尺寸和葉輪流道結(jié)構(gòu)特征選取適合的刀位軌跡方式；
[0010]步驟22、調(diào)整所有切削刀位的刀軸矢量，將刀具拖拽角β調(diào)整到0°彡β
<90° ;
[0011]步驟23、在0° < β <90°范圍內(nèi)，通過(guò)調(diào)整刀軸矢量與進(jìn)給方向的角度，使所有切削刀位的刀具拖拽角度調(diào)整至最小值，優(yōu)化切削狀態(tài)；
[0012]步驟3、根據(jù)所確定的加工過(guò)程進(jìn)行整體開式葉輪流道的加工。
[0013]進(jìn)一步地，步驟一中所選用的平底圓柱銑刀為整體式立銑刀、牛鼻銑刀或裝刀片式機(jī)夾刀具。
[0014]有益效果:
[0015]1、采用0° < β <90°拖拽角加工可以有效解決因刀軸矢量變化導(dǎo)致切削狀態(tài)差而出現(xiàn)的刀具折斷、崩齒等一系列問題。
[0016]2、采用圓柱銑刀(立銑刀或牛鼻銑刀)，因其刀具更為鋒利，切削力小，可以有效改善切削狀態(tài)，降低切削振動(dòng)，提升切削參數(shù)，提升加工效率，降低加工成本。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明整體開式葉輪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明整體開式葉輪流道的加工示意圖。
[0019]其中，1-刀具，2-待加工面，3-進(jìn)給方向，4-待加工面法向，5-刀軸矢量方向。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0021]圖1為本發(fā)明的整體開式葉輪結(jié)構(gòu)圖，相鄰兩個(gè)葉輪之間即為葉輪流道。
[0022]本發(fā)明提供了一種整體開式葉輪流道粗加工方法，包括以下步驟:
[0023]步驟1、選用與葉輪流道尺寸相匹配的平底圓柱銑刀；根據(jù)葉輪流道尺寸確定刀具的直徑和長(zhǎng)度；本步驟中所選用的平底圓柱銑刀為整體式立銑刀、牛鼻銑刀或裝刀片式機(jī)夾刀具。
[0024]步驟2、確定多軸聯(lián)動(dòng)加工過(guò)程，如圖2所示刀具1的拖拽角為β，在加工過(guò)程中，將刀具拖拽角β始終調(diào)整至0° < β <90° ;以進(jìn)給方向3與待加工面法向4形成第一象限的兩個(gè)向量軸，刀軸矢量方向5與待加工面法向4形成的角度為拖拽角β，正常情況下，拖拽角β可選的調(diào)整范圍為-90° ^ β ^ 90°，本發(fā)明將刀具拖拽角β始終調(diào)整在0°彡β <90°，一般要求拖拽角0°彡β彡15°，其中0°彡β彡5°為切削狀態(tài)優(yōu)的拖拽角角度范圍，5° < β彡10°為切削狀態(tài)良的拖拽角角度范圍，10°彡β彡15°為切削狀態(tài)一般的拖拽角角度范圍，15° < β <90°為切削狀態(tài)較差的拖拽角角度范圍，需根據(jù)切削狀況選用相應(yīng)拖拽角β，當(dāng)-90° < β <0°或β =90°時(shí)，刀具不具備可加工性，會(huì)出現(xiàn)崩刀、端齒、刀具折斷、干涉等一系列問題，造成無(wú)法加工。
[0025]步驟2的具體過(guò)程為:
[0026]步驟21、根據(jù)刀具尺寸和葉輪流道結(jié)構(gòu)特征選取適合的刀位軌跡方式；
[0027]步驟22、調(diào)整所有切削刀位的刀軸矢量，將刀具拖拽角β調(diào)整到0°彡β
<90° ;
[0028]步驟23、在0° < β <90°范圍內(nèi)，通過(guò)調(diào)整刀軸矢量與進(jìn)給方向的角度，使所有切削刀位的刀具拖拽角度調(diào)整至最小值，優(yōu)化切削狀態(tài)；
[0029]步驟3、根據(jù)所確定的加工過(guò)程進(jìn)行整體開式葉輪流道的加工。
[0030]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種整體開式葉輪流道粗加工方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、選用與葉輪流道尺寸相匹配的平底圓柱銑刀，根據(jù)葉輪流道尺寸確定刀具的直徑和長(zhǎng)度； 步驟2、確定多軸聯(lián)動(dòng)加工過(guò)程，其中，在加工過(guò)程中，刀具的拖拽角為β，將拖拽角β始終調(diào)整至0° < β < 90° ; 步驟2的具體過(guò)程為: 步驟21、根據(jù)刀具尺寸和葉輪流道結(jié)構(gòu)特征選取適合的刀位軌跡方式； 步驟22、調(diào)整所有切削刀位的刀軸矢量，將刀具拖拽角β調(diào)整到0° < β <90° ;步驟23、在0° ^ β <90°范圍內(nèi)，通過(guò)調(diào)整刀軸矢量與進(jìn)給方向的角度，使所有切削刀位的刀具拖拽角度調(diào)整至最小值，優(yōu)化切削狀態(tài)； 步驟3、根據(jù)所確定的加工過(guò)程進(jìn)行整體開式葉輪流道的加工。2.如權(quán)利要求1所述的一種整體開式葉輪流道粗加工方法，其特征在于，步驟一中所選用的平底圓柱銑刀為整體式立銑刀、牛鼻銑刀或裝刀片式機(jī)夾刀具。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種整體開式葉輪流道粗加工方法，包括以下步驟：步驟1、選用與葉輪流道尺寸相匹配的平底圓柱銑刀，根據(jù)葉輪流道尺寸確定刀具的直徑和長(zhǎng)度；步驟2、確定多軸聯(lián)動(dòng)加工過(guò)程，其中，在加工過(guò)程中，刀具的拖拽角為β，將拖拽角β始終調(diào)整至0°≤β＜90°；步驟3、根據(jù)所確定的加工過(guò)程進(jìn)行整體開式葉輪流道的加工。本發(fā)明能夠解決多軸聯(lián)動(dòng)粗加工葉輪時(shí)刀具的可用性及效率低下問題。
【IPC分類】B23P15/02
【公開號(hào)】CN105252231
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510738782
【發(fā)明人】羅遠(yuǎn)鋒, 孫晶, 王永飛, 李壘棟, 谷萬(wàn)龍
【申請(qǐng)人】北京動(dòng)力機(jī)械研究所
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月4日