[发明专利]一种替换粗铣成型齿形刀粗铣加工叶根榫齿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及叶片的数控加工领域，具体为一种替换粗铣成型齿形刀粗铣加工叶根榫齿的方法。

背景技术

叶根的作用是作为工件的定位基面与汽轮机主轴轮盘卡槽紧配合。叶根齿形由若干变曲度曲面连接形成，加工要求极精密，以保证很均匀的叶根各齿的载荷分布和所有汽轮机转子上的叶片与轮槽的配合达到全部可互换性。

现有叶根加工是采用四轴卧式数控铣床，先通过牛鼻圆刀片立铣刀加工台阶面，再采用圆刀片盘铣刀在台阶面基础上加工枞树形叶根深槽，然后采用粗铣成型齿形刀分层加工叶根齿型，最后用精铣成型刀精加工叶根齿形。由于粗铣成型齿形刀的展开线长，故切削力大，刀具使用寿命较短；同时，粗铣成型齿形刀是专用白刚刀具，每一种粗铣成型齿形刀只适合同一种齿形的叶片使用，通用性差，而且它价格昂贵，转速低(小于100 rpm)，进给率也低(小于120 mmpm)，加工时间长，且分层加工的层次越多，加工时间越长，故生产效率低，成本高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种替换粗铣成型齿形刀粗铣加工叶根榫齿的方法，其能解决现有采用粗铣成型齿形刀加工叶根榫齿时刀具通用性差、刀具寿命短、生产效率低、成本高的问题。

其技术方案是这样的：一种替换粗铣成型齿形刀粗铣加工叶根榫齿的方法，其特征在于：其包括以下步骤：

步骤1，在UG中，构建叶根多条程序后置；

步骤2，逼近叶根齿形，确定铣削叶根需要的T形刀，并作凹槽加工面；

步骤3，作叶根开荒加工驱动辅助面，确立四轴卧式数控铣床的加工坐标系；

步骤4，沿叶根外形和中间体外形，用牛鼻圆刀片立铣刀对叶根开荒，加工成台阶面；

步骤5，按步骤2中所述的T形刀的角半径从大到小的顺序，利用所述T形刀在所述台阶面上铣削所述凹槽加工面和叶根外形；

步骤6，步骤4和步骤5用到的铣削叶根的数控程序是由多条程序和多刀具组成的，通过步骤1中构建的所述叶根多条程序后置，将所述数控程序均放在同一个NC文件中。

其进一步特征在于：

所述T形刀为圆刀片或硬质合金刀。

本发明的有益效果是：

本发明方法先利用牛鼻圆刀片立铣刀对叶根开荒，加工成台阶面，然后直接利用各种不同规格的T形刀组合铣削凹槽加工面和叶根外形，不仅替代了现有的粗铣成型齿形刀，而且也省去了现有粗铣加工前需利用圆刀片盘铣刀先加工枞树形叶根深槽的步骤；由于直接采用T形刀铣削，使得本加工方法能够适合不同齿形叶根的切削加工，通用性强，与粗铣成型齿形刀相比，T形刀的展开线短，且加工过程中，T形刀的转速可达到500 rpm～800 rpm，进给率可达到1000 mmpm～3000 mmpm，从而可大大延长刀具使用寿命，降低机床的切削功率，降低加工成本，提高生产效率；由于采用多种T形刀铣削会生成多条程序，因此本方法构建了叶根多条程序后置，可以将多刀具的多条程序自动集中在同一个NC文件中，缩短数控程序的后置处理时间。

附图说明

图1为本发明的多条程序后置处理；

图2为步骤2中作凹槽加工面示意图；

图3为步骤4中叶根开荒示意图；

图4为步骤5中铣削凹槽加工面和叶根外形示意图；

图5为铣削叶根的数控程序的部分列表；

图6为后置处理后的部分加工程序代码。

具体实施方式

本发明的一种替换粗铣成型齿形刀粗铣加工叶根榫齿的方法，其包括以下步骤：

步骤1，在UG中，构建叶根多条程序后置，如图1所示：在数控程序开头，加入标题、显示产品代码、编程日期、加工工序号等；每条程序，先显示此程序的刀具信息，刀具信息的显示内容包括加工内容、余量、刀具直径、角半径及刀具名；然后是此程序的主体内容Tool path，；每条程序结束后，加入“取消刀具补偿”符G40，以及“退刀”距离Z…（如Z100）；最后是程序结束符M30等；

步骤2，逼近叶根齿形，确定铣削叶根需要哪些T形刀，并作凹槽加工面，如图2所示；

步骤3，作叶根开荒加工驱动辅助面，确立四轴卧式数控铣床的加工坐标系；

步骤4，沿叶根外形和中间体外形，用牛鼻圆刀片立铣刀对叶根开荒，加工成台阶面A，如图3所示；

步骤5，按步骤2中的T形刀1的角半径从大到小的顺序，利用T形刀1在台阶面A上铣削凹槽加工面和叶根外形，如图4所示；