[发明专利]一种高温合金压气机叶片的型面精密加工方法

摘要

一种高温合金压气机叶片的型面精密加工方法，属于压气机叶片加工技术领域。所述方法包括：确定加工工装；补偿加工模型；根据补偿加工模型对高温合金压气机叶片的型面进行精加工；在本发明中，通过选择精度更加准确的快换夹具夹持高温合金压气机叶片，并且合理地选用铣削高温合金压气机叶片不同区域的刀具，并对加工模型进行两次补偿得到多个补偿加工模型，并且根据不同的补偿加工模型进行编程得到的加工程序，加工不同次序的高温合金压气机叶片，并且根据加工完成的高温合金压气机叶片的厚度测量结果对每组刀具的长度进行补偿，提高了高温合金压气机叶片的叶身的型面轮廓度的精度、叶身与两块安装板的圆弧过度区域的型面轮廓度的精度。

主权项

1.一种高温合金压气机叶片的型面精密加工方法，其特征在于，所述方法用于对高温合金压气机叶片的型面进行精加工，所述方法包括：步骤1、确定加工工装：步骤101、确定夹具，夹具包括两套快换夹具，两套快换夹具能够安装在机床上，两套快换夹具分别用于夹持高温合金压气机叶片的两个轴径；步骤102、确定加工刀具，加工刀具包括第一刀具、第二刀具和第三刀具，其中，第一刀具、第二刀具和第三刀具作为加工高温合金压气机叶片的一组刀具；第一刀具为球刀，直径为D2＝5mm，第一刀具用于铣削高温合金压气机叶片的第二安装板与叶身的圆弧过度区域的型面；第二刀具为端刀，端齿和侧刃的转接半径为R，1mm≤R≤1.5mm，第二刀具的齿数为奇数且切削齿为非对称分布，第二刀具用于铣削高温合金压气机叶片的叶身型面；第三刀具为锥形刀具，第三刀具的锥角为α，7°≤α≤8°，第三刀具用于铣削高温合金压气机叶片的叶身与第一安装板的圆弧过度区域的型面，第一安装板与叶身的圆弧过度区域的R角小于第二安装板与叶身的圆弧过度区域的R角；步骤2、补偿加工模型：步骤201、选定刀具组数N以及每组刀具加工的高温合金压气机叶片数量M，对每组刀具加工的高温合金压气机叶片从1至M进行标号，每组刀具均包括一个所述第一刀具、所述第二刀具和所述第三刀具，其中5≤N≤6，3≤M≤6；步骤202、将所述两套快换夹具以及一组刀具安装在所述机床上，将高温合金压气机叶片安装在两套快换夹具上，根据理论三维模型进行编程得到的加工程序，使用一组刀具按照标号由小到大的顺序对高温合金压气机叶片的型面进行铣削加工，直至每组刀具均加工完M个高温合金压气机叶片；步骤203、对加工完成的所有高温合金压气机叶片的任一截面边缘型面上的若干个点的坐标进行测量，并计算出每个高温合金压气机叶片的被测点的补偿值；步骤204、对N组刀具加工的标号相同的高温合金压气机叶片的补偿值求平均值，得出M组补偿值，对每组补偿值进行标号，每组补偿值的标号与其对应的高温合金压气机叶片的标号相同；步骤205、根据每一组补偿值分别对所述理论三维模型进行修改，得出M个第一次补偿加工模型，对M个第一次补偿加工模型进行标号，每个第一次补偿加工模型的标号与其对应的一组补偿值的标号相同；步骤206、再次选定N组刀具，每组刀具均包括一个所述第一刀具、所述第二刀具和所述第三刀具，每组刀具加工M个高温合金压气机叶片，对每组刀具加工的高温合金压气机叶片从1至M进行标号；步骤207、将一组刀具安装在所述机床上，将高温合金压气机叶片安装在两套所述快换夹具上，根据M个第一次补偿加工模型分别进行编程得到的加工程序，使用一组刀具按照标号由小到大的顺序对M个高温合金压气机叶片的型面进行铣削加工，每个第一次补偿加工模型对应加工与其标号相同的高温合金压气机叶片，直至每组刀具均加工完M个高温合金压气机叶片；步骤208、对步骤207中加工完成的所有高温合金压气机叶片的任一截面边缘型面上的若干个点的坐标进行测量，并计算出每个高温合金压气机叶片的被测点的补偿值；步骤209、对步骤208中的N组刀具加工的标号相同的高温合金压气机叶片的补偿值求平均值，再次得出M组补偿值，对每组补偿值进行标号，每组补偿值的标号与其对应的高温合金压气机叶片的标号相同；步骤210、根据步骤209中的每一组补偿值分别对M个第一次补偿加工模型进行修改，每组补偿值对应修改与其标号相同的第一次补偿加工模型；得出M个标号从1至M第二次补偿加工模型；步骤3、根据M个第二次补偿加工模型分别进行编程得到的加工程序对高温合金压气机叶片的型面进行精加工：步骤301、将待加工的高温合金压气机叶片按照每组M个高温合金压气机叶片进行分组，并对每组高温合金压气机叶片从1至M进行标号；步骤302、在机床上安装一组刀具，一组刀具包括一个所述第一刀具、所述第二刀具和所述第三刀具；步骤303、选则一组高温合金压气机叶片，将标号为1的高温合金压气机叶片安装在两套所述快换夹具上，采用顺铣的加工方式，根据标号为1的第二次补偿加工模型进行编程得到的加工程序，对标号为1的高温合金压气机叶片的型面进行铣削加工，加工方向为从第二安装板至第一安装板的方向进行铣削加工；步骤304、采用顺铣的加工方式，将标号为2的高温合金压气机叶片安装在两套所述快换夹具上，采用顺铣的加工方式，根据标号为2的第二次补偿加工模型进行编程得到的加工程序，对标号为2的高温合金压气机叶片的型面进行铣削加工，加工方向与步骤301中的加工方向相同；如此，每个第二次补偿加工模型对应加工与其标号相同的高温合金压气机叶片，直至将标号为M的高温合金压气机叶片铣削完毕；步骤305、更换一组新的刀具，所述一组新的刀具包括一个所述第一刀具、所述第二刀具和所述第三刀具，重复步骤303至304，如此，每组刀具加工M个高温合金压气机叶片，直至加工完所有的高温合金压气机叶片。