[发明专利]一种高温合金分半机匣锥形面高速铣加工方法

说明书

技术领域

本发明属于机械领域，具体涉及一种高温合金分半机匣锥形面高速铣加工方法。

背景技术

航空发动机薄壁机匣外形面很难加工，通常铣加工中采用中、低速切削方式，切削速度和进给量较低，而切削深度较大，存在切削量大、切削力高、加工变形大等问题。

传统的薄壁机匣外形铣加工采用往复行切式刀具轨迹，这种加工方法切削轨迹为直线平行排列，每条切削刀轨之间过渡为直线横过，在切削刀轨拐角过渡时切削面积突然增大，切削力陡增。如附图1所示，在有凸台的曲面上加工时，通常需要多个刀具轨迹，存在刀轨不光顺、接刀较多等问题，不适合高速铣加工，对加工质量和效率影响较大。

铣加工高速切削技术具有切削力小、加工效率高等特点，在模具加工、飞机制造等行业得到广泛应用，获得较好的经济效益。

发明内容

本发明提供一种高温合金分半机匣锥形面高速铣加工方法，采用高转速、小切深、快进给切削方式，优化加工刀具、走刀路径、切削参数，实现高质、高效加工。

本发明的技术方案如下：

一种高温合金分半机匣锥形面高速铣加工方法，采用摆线铣加工刀具轨迹，切削刀轨之间采用圆弧光滑过渡，拐角处的切入切出使用圆弧滚入滚出方式；摆线铣加工分为端刃和侧刃两种加工方式，端刃摆线铣采用小切深、大切宽、高转速、大进给加工参数，用于精铣加工；侧刃摆线铣采用大切深、小切宽、高转速、大进给加工参数，用于高效去除大余量粗铣加工。

所述的高温合金分半机匣锥形面高速铣加工方法，其中粗铣加工采用内冷玉米铣刀，转速度为300r/min，进给量为150m/min，切深为10mm，切削宽度为1mm，每层切削厚度为1.5mm；精铣加工采用内冷端铣刀，转速度为2000rm/min，进给量为800mm/min，切深为0.5mm，切削宽度为5mm。

所述的高温合金分半机匣锥形面高速铣加工方法，其优选方案为，采用零件的大端底面和止口定位、压盖压紧方式，将零件装夹在五轴高速铣加工中心上，具体刀具轨迹规划如下：第一步，粗铣45°～135°区域；第二步，粗铣225°～315°区域；第三步，精铣45°～135°区域；第四步，精铣225°～315°区域；第五步，精铣0°～45°区域；第六步，精铣180°～225°区域；第七步，精铣135°～180°区域。

本发明的有益效果为：本发明的方法中，切削刀具轨迹具有连续、光顺的特点，消除了传统刀具轨迹存在的跳刀、频繁的进退刀、直角转弯等问题，使切削刀轨拐角过渡时的切削力大幅降低，满足了高速铣加工的需求。本发明应用了高速铣加工原理，改变了机匣类零件传统的中、低速加工方式，应用高转速、小切深、快进给切削方方法，摆线走刀路径，通过降低切削力，控制加工变形，实现难加工的薄壁机匣高质、高效加工。

附图说明

图1为现有技术采用往复行切式刀具轨迹示意图；

图2为零件装夹状态示意图；

图3为第一步，粗铣45°～135°区域刀具轨迹示意图；

图4为第二步，粗铣225°～315°区域刀具轨迹示意图；

图5为第三步，精铣45°～135°区域刀具轨迹示意图；

图6为第四步，精铣225°～315°区域刀具轨迹示意图；

图7为第五步，精铣0°～45°区域刀具轨迹示意图；

图8为第六步，精铣180°～225°区域刀具轨迹示意图；

图9为第七步，精铣135°～180°区域刀具轨迹示意图。

具体实施方式

一种高温合金分半机匣锥形面高速铣加工方法，采用摆线铣加工刀具轨迹，切削刀轨之间采用圆弧光滑过渡，拐角处的切入切出使用圆弧滚入滚出方式；摆线铣加工分为端刃和侧刃两种加工方式，端刃摆线铣采用小切深、大切宽、高转速、大进给加工参数，用于精铣加工；侧刃摆线铣采用大切深、小切宽、高转速、大进给加工参数，用于高效去除大余量粗铣加工。

粗铣加工采用内冷玉米铣刀，刀具牌号为：577C20007R3T-N，M300HELICALMILLD40Z3，转速度为300r/min，进给量为150m/min，切深为10mm，切削宽度为1mm，每层切削厚度为1.5mm；精铣加工采用内冷端铣刀，刀具牌号为：577C20007R3T-N，EC200B38-4C20R3CM104IC900，转速度为2000rm/min，进给量为800mm/min，切深为0.5mm，切削宽度为5mm。

如图2所示，夹具包括底座1、压盖2、螺栓3和螺母4，底座1的止口定位零件5的基准A，底座1定位零件5的基准B，压盖2压紧零件5的端面C，通过夹具将零件5固定在五轴高速铣加工中心上；如图3-9所示，具体刀具轨迹规划如下：第一步，粗铣45°～135°区域；第二步，粗铣225°～315°区域；第三步，精铣45°～135°区域；第四步，精铣225°～315°区域；第五步，精铣0°～45°区域；第六步，精铣180°～225°区域；第七步，精铣135°～180°区域。