下面是小编为大家整理的叶片类零件加工,供大家参考。
四、航空发动机叶片四轴加工案列分析
飞机发动机的叶片大小不同,形状各异:从尺寸上看,大的叶片有 250×60×10,小的只有 30×10×5;从形状上看,带阻风台结构的稍复杂一些,需五轴联动铣削;不带阻风台的,用四轴加工即可。所有叶片都有一个特点:薄,加工时易变形。
叶片的毛坯均为合金铸件,加工工序比较复杂,从图纸到成品,一般都要经过 40~60个工序。目前,发动机叶片(叶背、叶盆)的加工,大多采用三轴铣削,即在立式铣削中心(带旋转工作台)先铣叶背,然后转 180゜,再铣叶盆。进汽边、出汽边以及叶根,在后续的工序中再处理。这种铣削方法装卡次数多,加工效率低,并且加工后叶片变形大,叶片截面形状与原设计有较大误差。
如果采用四轴联动铣削,一次装卡就可把叶背、叶盆、进出汽边以及叶根同时加工出来,并且加工后的叶片变形也很小。如果走刀路径设计的合理,加工后叶片表面的光洁度高,后续的辅助工序可以取消或减化,进汽边和出汽边也无需再处理。从整体来看,叶片的加工质量和效率都会大为提高。
四轴铣削叶片,理想的刀具路径如下:
(1)四轴铣削叶背、叶盆时,刀具沿轴线螺旋走刀,从一端走到另一端;
(2)再单独铣一次进、出汽边,刀具沿叶片轴线从一端铣到另一端,以保证进、出汽边的形状精度和表面光洁度;
(3)铣削叶根的过渡面时,确保叶片两端的凸台不受损伤。
生产实例 4 飞机发动机叶片的加工 4.1 项目描述 能力目标:能对发动机叶片零件进行工艺安排与实施 技术要求:实际生产发动机叶片都是大批量,毛胚为锻件,作为教学,所用毛胚为板料,主要学习整体加工过程,零件要求表面质量好,变形要求小,用三坐标测量截面尺寸不得超差。零件图如下:
(光盘中有零件 图纸、UG 模型)
4.2 工艺分析 ※零件材料:LY12 ※零件加工难点:
1、四轴编程刀轨质量要求高。
2、零件容易变形。
※零件的特点:薄壁类、叶片零件。
※零件加工工艺分析:
1 、尺寸保证:该叶片的叶身薄长,极容易变形,采用高速加工方法减少变形,保证尺寸。
2、 、 加工方案:先铣削基准面在一面一面铣削型腔。
铣削基准——铣削榫头——钻顶尖孔——铣削叶身。
3 4.3 加工准备
坯料准备: 270*100*60 机床选择:4 轴数控铣床 夹具选择:平口钳+顶尖+专用夹具 刀具选择:选择硬质合金刀具,提高加工效率。
切削液选择:零件无特殊要求,选择水基切削液经济环保。
4.4 编程注意事项
1、如图所示的叶片,可采用近似于螺旋的走刀路径。刀具相对于叶片绕轴线做旋转运动,同时间断地沿轴线作直线运动。采用这种走刀路径,叶片的变形小,质量可靠;叶背叶盆刀痕匀布,余量均匀,减少了后续打磨、抛光等工序的工作量,可明显地提高叶片的生产效率。并且,编制这种走刀路径,较编制螺旋走刀路径容易得多。
2、为了提高效率,减少多轴机床的暂机时间应先在三周机床上粗加工叶身,并留好工艺凸台。
有 (光盘中有 UG 参考程序)
5 4.5 操作注意事项
1、 六方基准块铣削要注意保证各面垂直度。
2、 铣削榫头时装夹一定要找正,榫头是后期铣削叶身的基准,定位与夹紧都在榫头上榫头。
3、 打顶尖孔时要注意孔的位置,零件安装到四轴机床上加工时,顶尖孔的孔位要在旋转轴的轴线上,所以,打孔一定不能出错。
4、 工艺凸台用卧式铣床铣削掉。作为教学,如果没有这些设备可以用线切割去除工艺凸台。