一种高温合金整体叶轮环形深窄槽车加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN104597838A
(43)申请公布日2015.05.06

(21)申请号CN201410589270.0

(22)申请日2014.10.28

(71)申请人沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司
地址110043辽宁省沈阳市大东区东塔街6号

(72)发明人杨金发陈雷杨万辉王璇张旭

(74)专利代理机构沈阳晨创科技专利代理有限责任公司

代理人张晨

(51)Int.CI
G05B19/19

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称
一种高温合金整体叶轮环形深窄槽
车加工方法

(57)摘要
本发明的目的是提供一种减少高温
合金整体叶轮环形深窄槽车加工时打刀现
象，降低生产成本，优质、高效完成零件
加工的方法，该方法针对整体叶轮窄槽开
敞性差、加工难度大的特点，将环形深窄
槽加工区域划分为3个区域并确定可行性
加工路线，采用先车削部分窄槽，然后加
工辐板部位，最后再全部清除窄槽余量，
确保整体叶轮加工质量最优。采用变参数
车削高温合金整体叶盘环形深窄槽方法，
优化了切削参数，减小了切削振动，进而
提高了刀具耐用度，减少了断刀现象的产
生，实现高温合金整体叶轮环形深窄槽优
质、高效、低成本加工。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种高温合金整体叶轮环形深窄槽车加工方法，其特征在于，具体
步骤如下：

(1)将环形深窄槽加工区域划分为3个区域：区域Ⅰ(1)、区域Ⅱ(2)、
区域Ⅲ(3)；

(2)分析刀具在进给过程中的受力情况；

(3)选择合适的非标槽刀a、b、c，刀具a刀尖半径为3mm，刀具b刀
尖半径为3mm，刀具c刀尖半径为2.1mm，所用球形槽刀片半径R为
1～1.5mm；

(4)规划加工路线：

粗加工阶段加工路线：区域Ⅰ(1)→区域Ⅱ(2)→整体叶轮辐板及
转接部分(4)→区域Ⅲ(3)；

精加工阶段加工路线：区域Ⅰ(1)→区域Ⅲ(3)→区域Ⅱ(2)；

(5)用UG软件生成数控刀具轨迹：

粗加工采取插削方式，采用恒定车床主轴转速，改变线速度的加工方

式，刀具悬伸量80～100mm，最大切削速度Vmax＝32m/min，最小切削速
度Vmin＝28m/min，每转进给量fn＝0.1-0.25mm/r，切削深度ap
＝1.5mm；

精加工采用单向轮廓切削，采用恒定切削速度、变主轴转速方式加工，
恒线速度Vc＝30m/min，每转进给量fn＝0.15mm/r，切削深度ap＝0.2mm；

(6)利用UG后置处理功能将刀轨代码转换为G代码，运用VERICUT
软件进行数控车削程序仿真；

(7)编制数控车削程序；

(8)加工环形叶轮零件：选用数控立车对零件进行加工。

2.按照权利要求1所述高温合金整体叶轮环形深窄槽车加工方法，其
特征在于，具体加工步骤如下：

步骤(1)，将窄槽加工区域划分为3个区域：区域Ⅰ(1)、区域Ⅱ(2)、
区域Ⅲ(3)；

步骤(2)，分析刀具在进给过程中的受力情况；

步骤(3)，根据第(1)(2)项分析，选择三把槽刀，其中刀具a切削区域Ⅰ
(1)，刀具b切削区域Ⅱ(2)，刀具c切削区域Ⅲ(3)；刀具a刀尖半径为
3mm，刀具b刀尖半径为3mm，刀具c刀尖半径为2.1mm，所用球
形槽刀片半径R为1～1.5mm；

步骤(4)，规划加工路线：

粗加工阶段加工路线：区域Ⅰ(1)→区域Ⅱ(2)→整体叶轮辐板及
转接部分(4)→区域Ⅲ(3)；

精加工阶段加工路线：区域Ⅲ(1)→区域Ⅲ(3)→区域Ⅱ(2)；

步骤(5)，利用UG软件编程功能，在选定的切削区域中建立并生成刀
具轨迹；

粗加工采取插削方式，采用恒定车床主轴转速，变线速度的加工方式，

刀具悬伸量80mm，最大切削速度Vmax＝32m/min，最小切削速度
Vmin＝28m/min，每转进给量fn＝0.2mm/r，切削深度ap＝1.5mm；

精加工采用单向轮廓切削，采用恒定切削速度、变主轴转速方式加工，

恒线速度Vc＝30m/min，每转进给量fn＝0.1mm/r，切削深度ap＝0.2mm；

步骤(6)，利用UG后置处理功能将刀轨代码转换为G代码；生成的刀
具轨迹经过VERICUT数控加工仿真软件进行刀
具轨迹的仿真，确保加工过程中无干涉、过切及碰撞；

步骤(7)，数控程序编制，根据实际情况，加入数控防错程序，避免数
控立车操作人员输入刀补时产生错误；

步骤(8)，选用数控立车加工，按给定的工艺技术文件装夹零件进行加

工。

说明书

<p>技术领域

本发明属于机械制造领域，特别提供一种轴流式高温合金整体叶轮环
形深窄槽车加工方