[发明专利]整体叶盘复合数控铣削双立柱机床精度校准方法

说明书

本发明公开了一种整体叶盘复合数控铣削双立柱机床精度校准方法，用于解决现有整体叶盘复合数控铣削双立柱机床加工精度差的技术问题。技术方案是分别对盘铣和插铣进行开槽加工，然后采用三坐标测量机测量各个槽的形状位置公差，以理论值与测量值做对比，从而判定盘铣加工和插铣加工的精度是否符合要求，以此为基础进行精度校准。本发明分别对盘铣装置以及插铣和侧铣装置进行加工精度的校准，使得整体叶盘复合数控铣削双立柱机床的整体加工精度提高90％以上，从而保证了整体叶盘的加工精度，进而使得使用该机床加工整体叶盘的安全性和可靠性得到保证，最终使得整体叶盘的加工效率提高3‑4倍。

技术领域

本发明属于航空发动机整体叶盘机械加工领域，特别涉及一种整体叶盘复合数控铣削双立柱机床精度校准方法。

背景技术

整体叶盘通道的加工主要依赖进口的五坐标机床，且只能进行插铣或侧铣加工。由于加工工艺及装备相对成熟，机床的加工精度较高，无需进行精度校准即可保证整体叶盘的加工精度。整体叶盘复合数控铣削双立柱机床为国内科研团队自主研发的装备，首次将盘铣工艺应用于整体叶盘的开槽加工，并相应地研发了盘铣工艺装备，机床采用国内华中数控系统，大量的零部件都由国内生产制造。综合以上因素，该机床的加工精度与国外设备还具有一定的差距。加工前必须进行精度校准才能保证整体叶盘的加工精度。

整体叶盘是高推重比、高性能发动机的核心部件，也是航空航天、国防、能源、动力等领域重大装备实现减重、增效和改善性能的关键零件。但由于其结构复杂、通道窄、开敞性差等，使其制造技术属于国际性难题。

国内在整体叶盘加工方面普遍采用并依赖进口的通用五坐标机床插铣加工，难以满足整体叶盘零件的高效低成本制造要求。尤其在其粗加工阶段，加工过程使用的刀具规格多且刀具磨损严重，导致加工周期长、效率低，成本居高不下。国外新研整体叶盘加工工艺与装备技术对我国实行严密技术封锁。大量国内整体叶盘加工经验表明：现有整体叶盘粗加工装备与工艺技术已经成为整体叶盘工程化批量生产中实现高效、低成本制造的瓶颈问题。资料显示，某新型航空发动机一级风扇整体叶盘的制造，开槽粗加工材料去除量约占90％，使用高精度和高成本的进口通用五坐标加工中心，即使采用先进的插铣工艺技术，开槽粗加工仍需约40～50天时间。加工效率极其低下，已经很难适应国内航空发动机的批量化生产需求，严重制约我国新一代航空发动机技术进步和自主创新，限制我国航空工业跨越式发展和国民经济的可持续发展。因此，国内相关高校及企业开展整体叶盘复合数控铣削加工工艺及装备技术研究，并开发出整体叶盘复合数控铣削双立柱铣床，该机床采用双立柱结构，将盘铣装置安装在一个立柱上，插铣、侧铣装置则安装在另一个立柱上，该机床可提高整体叶盘加工效率3-4倍，满足航空发动机批量化生产的需要，从而推动我国航空工业的跨越式发展。整体叶盘在高温、高压、高转速的恶劣环境下工作，对加工精度的要求非常高。要加工出高精度的零件，相应的加工设备的精度必须得到保证。

发明内容

为了克服现有整体叶盘复合数控铣削双立柱机床加工精度差的不足，本发明提供一种整体叶盘复合数控铣削双立柱机床精度校准方法。该方法分别对盘铣和插铣进行开槽加工，然后采用三坐标测量机测量各个槽的形状位置公差，以理论值与测量值做对比，从而判定盘铣加工和插铣加工的精度是否符合要求，以此为基础进行精度校准。本发明分别对盘铣装置以及插铣和侧铣装置进行加工精度的校准，使得整体叶盘复合数控铣削双立柱机床的整体加工精度提高90％以上，从而保证了整体叶盘的加工精度，进而使得使用该机床加工整体叶盘的安全性和可靠性得到保证，最终使得整体叶盘的加工效率提高3-4倍。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种整体叶盘复合数控铣削双立柱机床精度校准方法，其特点是包括以下步骤：