專利名稱：一種樅樹形葉根的粗銑加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及葉片加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及汽輪機(jī)葉片加工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種揪樹形葉根的粗銑加工方法。
背景技術(shù)：
葉根的作用是作為工件的定位基面與汽輪機(jī)主軸輪盤卡槽緊配合，末級(jí)葉片大多采用揪樹形葉根緊固方式，揪樹形葉根承載能力強(qiáng)，裝拆方便。其形狀設(shè)計(jì)為由若干變曲度曲面連接形成，各曲面間采用圓弧過渡。加工要求極精密的工藝，以保證很均勻的葉根各齒的載荷分布和所有汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上的葉片與輪槽的配合達(dá)到全部可互換性?，F(xiàn)有揪樹形葉根的粗銑加工是通過四軸臥式數(shù)控銑床，先用三粒齒玉米銑刀9加工葉根內(nèi)背臺(tái)階面和中間體10，然后再用成型齒刀加工內(nèi)背弧齒形，如果葉根中間體帶有角度還必須定制折鋼角度銑刀進(jìn)行加工。見圖1和圖2，其玉米銑刀加工葉根內(nèi)背臺(tái)階面時(shí)采用刀具低轉(zhuǎn)速低進(jìn)給的切削方式，其轉(zhuǎn)速為550 rpm 650rpm,進(jìn)給速度為250mm/pm 400mm/pm,其切削深度長,切削深度達(dá)到20mm 40mm,根據(jù)毛還大小一個(gè)臺(tái)階側(cè)面走3 4層，每層切削3mm，故其加工時(shí)，切削量大，葉片振動(dòng)大、機(jī)床負(fù)載高，噪音響，且刀具崩刀和燒刀現(xiàn)象頻發(fā)，刀具使用壽命短，這也使得機(jī)床故障率較高，且加工時(shí)間長、加工成本高。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供了一種揪樹形葉根的粗銑加工方法，其能解決現(xiàn)有粗銑加工方法中存在的加工效率低、成本高的問題。其技術(shù)方案是這樣的，其特征在于:
其包括以下步驟:
(1)確立四軸臥式數(shù)控銑床的加工坐標(biāo)系，作加工驅(qū)動(dòng)輔助面；
(2)計(jì)算出沿葉根揪樹外形和中間體外形的加工軌跡，用牛鼻圓刀片立銑刀銑削葉根加工臺(tái)階面；
(3)計(jì)算銑揪樹外形中深槽的加工軌跡，采用圓刀片盤銑刀在所述葉根加工臺(tái)階面的基礎(chǔ)上加工揪樹形葉根的深槽；
(4)計(jì)算出成型齒型刀的分層加工軌跡，用成型齒型刀加工揪樹形葉根齒型。其進(jìn)一步特征在于:
根據(jù)葉根形狀和加工工藝要求，作所述加工驅(qū)動(dòng)輔助面，當(dāng)工藝要求只加工葉根內(nèi)背弧齒形，則作內(nèi)背弧方向的驅(qū)動(dòng)平面，當(dāng)工藝要求加工整個(gè)葉根，則作包容葉根四周的連續(xù)驅(qū)動(dòng)曲面；所述牛鼻立銑刀加工刀路為螺旋式連續(xù)加工軌跡，沒有空刀行程；
所述驅(qū)動(dòng)輔助面，是在驅(qū)動(dòng)面上創(chuàng)建網(wǎng)狀的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣列，驅(qū)動(dòng)點(diǎn)沿指定的投影矢量投射到揪樹形葉根上，生成所述刀具加工軌跡；驅(qū)動(dòng)面可以對(duì)刀具的走向和投影矢量進(jìn)行控制，減少空刀和抬刀行程，盡可能縮短每把刀的加工軌跡，減少加工時(shí)間；
采用所述牛鼻立銑刀加工葉根加工臺(tái)階面，所述牛鼻立銑刀為四粒齒牛鼻立銑刀，其切削深度為1.5mm 5mm,轉(zhuǎn)速1400rpm 1600rpm,進(jìn)給速度為2000mm/pm 4000mm/pm ；采用所述盤銑刀加工揪樹形葉根深槽時(shí)，所述盤銑刀為十粒齒圓刀片盤銑刀，其切削深度為 1.5mm 2.5mm,轉(zhuǎn)速 300rpm 450rpm,進(jìn)給速度為 600 mm/pm 2000mm / pm ；采用成型齒形刀分層加工揪樹形葉根齒形時(shí)，每側(cè)每側(cè)層切削量為0.5mm 2mm,轉(zhuǎn)速為 80 rpm 120rpm,進(jìn)給 200 mm / pm 250mm / pm。采用本發(fā)明方法進(jìn)行揪樹形葉根的粗銑加工，其有益效果在于:其先通過牛鼻圓刀片立銑刀加工臺(tái)階面，再采用圓刀片盤銑刀在臺(tái)階面基礎(chǔ)加工揪樹形葉根深槽，最后采用成型齒形刀分層加工揪樹形葉根齒型，由于采用圓刀片小余量切削，切削深度僅為1.5mm 5mm,并且圓刀片較以往采用的玉米統(tǒng)刀的方形刀片的使用率高，因而可以有效延長刀具使用壽命；且采用小余量切削方式，能有效避免崩刀與燒刀現(xiàn)象，也有效降低了機(jī)床的切削功率，減少機(jī)床故障率，降低加工成本；另外其牛鼻立銑刀加工葉根加工臺(tái)階面、盤銑刀加工揪樹形葉根深槽時(shí)采用刀具高轉(zhuǎn)速高進(jìn)給的切削方式，能夠大大減少切削時(shí)間，提高加工效率。


圖1為揪樹形葉根結(jié)構(gòu)示意 圖2為現(xiàn)有米用玉米統(tǒng)刀加工葉根內(nèi)背臺(tái)階面意 圖3為本發(fā)明中采用牛鼻圓刀片立銑刀加工臺(tái)階面示意 圖4為本發(fā)明中采用圓刀片盤銑刀加工揪樹形葉根深槽示意 圖5為本發(fā)明中采用成型齒刀分層加工揪樹形葉根齒形示意圖。圖6為本發(fā)明中牛鼻圓刀片立銑刀加工臺(tái)階面時(shí)，內(nèi)背弧方向的驅(qū)動(dòng)平面示意圖。圖7為本發(fā)明中牛鼻圓刀片立銑刀加工臺(tái)階面時(shí)，包容葉根四周的驅(qū)動(dòng)曲面示意圖。
具體實(shí)施例方式一種揪樹形葉根的粗銑加工方法，首先確立四軸臥式數(shù)控銑床的加工坐標(biāo)系，作加工驅(qū)動(dòng)輔助面，當(dāng)工藝要求只加工葉根內(nèi)背弧齒形，則作內(nèi)背弧方向的驅(qū)動(dòng)平面4，見圖6，當(dāng)工藝要求加工整個(gè)葉根，則作包容葉根四周的連續(xù)驅(qū)動(dòng)曲面5，見圖7 ;牛鼻立銑刀加工刀路為螺旋式連續(xù)加工軌跡，沒有空刀行程；驅(qū)動(dòng)輔助面，是在驅(qū)動(dòng)面上創(chuàng)建網(wǎng)狀的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣列，驅(qū)動(dòng)點(diǎn)沿指定的投影矢量投射到揪樹形葉根上，生成所述刀具加工軌跡；驅(qū)動(dòng)面可以對(duì)刀具的走向和投影矢量進(jìn)行控制，減少空刀和抬刀行程，盡可能縮短每把刀的加工軌跡，減少加工時(shí)間；然后計(jì)算出沿葉根揪樹外形和中間體外形的加工軌跡，用牛鼻圓刀片立銑刀I銑削葉根外輪廓臺(tái)階面6，牛鼻立銑刀為四粒齒牛鼻立銑刀，見圖3，其切削深度為
1.5mm 5mm,轉(zhuǎn)速1400rpm 1600rpm,進(jìn)給速度為2000mm/pm 4000mm/pm ;再計(jì)算統(tǒng)縱樹外形中深槽的加工軌跡，采用圓刀片盤銑刀2在所述葉根外輪廓臺(tái)階面的基礎(chǔ)上加工揪樹形葉根深槽7，盤銑刀為十粒齒圓刀片盤銑刀，見圖4，切削深度為1.5mm 2.5mm，轉(zhuǎn)速300rpm 450rpm,進(jìn)給600 mm/pm 2000mm/pm ;最后再計(jì)算出成型齒型刀的分層加工軌跡，用成型齒型刀3加工揪樹形葉根齒型8，見圖5，每側(cè)每側(cè)層切削量為0.5 mm 2.0mm, 轉(zhuǎn)速為 80 rpm 120rpm，進(jìn)給 200 mm/pm 250mm/pm。
權(quán)利要求
1.一種揪樹形葉根的粗銑加工方法，其特征在于:其包括以下步驟: (1)確立四軸臥式數(shù)控銑床的加工坐標(biāo)系，作加工驅(qū)動(dòng)輔助面； (2)計(jì)算出沿葉根揪樹外形和中間體外形的加工軌跡，用牛鼻圓刀片立銑刀銑削葉根加工臺(tái)階面； (3)計(jì)算銑揪樹外形中深槽的加工軌跡，采用圓刀片盤銑刀在所述葉根加工臺(tái)階面的基礎(chǔ)上加工揪樹形葉根的深槽； (4)計(jì)算出成型齒型刀的分層加工軌跡，用成型齒型刀加工揪樹形葉根齒型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種揪樹形葉根的粗銑加工方法，其特征在于:根據(jù)葉根形狀和加工工藝要求，作所述加工驅(qū)動(dòng)輔助面，當(dāng)工藝要求只加工葉根內(nèi)背弧齒形，則作內(nèi)背弧方向的驅(qū)動(dòng)平面，當(dāng)工藝要求加工整個(gè)葉根，則作包容葉根四周的連續(xù)驅(qū)動(dòng)曲面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種揪樹形葉根的粗銑加工方法，其特征在于:所述牛鼻立銑刀加工刀路為螺旋式連續(xù)加工軌跡，沒有空刀行程。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種揪樹形葉根的粗銑加工方法，其特征在于:采用所述牛鼻立統(tǒng)刀加工葉根加工臺(tái)階面，其切削深度為1.5mm 5mm,轉(zhuǎn)速1400rpm 1600rpm,進(jìn)給速度為 2000mm/pm 4000mm/pm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種揪樹形葉根的粗銑加工方法，其特征在于:采用所述盤統(tǒng)刀加工揪樹形葉根深槽時(shí)，切削深度為1.5mm 2.5mm,轉(zhuǎn)速300rpm 450rpm,進(jìn)給速度為 600 mm/pm 2000mm/pm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種揪樹形葉根的粗銑加工方法，其特征在于:采用成型齒形刀分層加工揪樹形葉根齒形時(shí)，每側(cè)每側(cè)層切削量為0.5mm 2mm,轉(zhuǎn)速為80 rpm 120rpm,進(jìn)給 200 mm/pm 250mm/pm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種樅樹形葉根的粗銑加工方法，其能解決現(xiàn)有粗銑加工方法中存在的加工效率低、成本高的問題。其包括以下步驟(1)確立四軸臥式數(shù)控銑床的加工坐標(biāo)系，作加工驅(qū)動(dòng)輔助面；(2)計(jì)算出沿葉根樅樹外形和中間體外形的加工軌跡，用牛鼻圓刀片立銑刀銑削葉根加工臺(tái)階面；(3)計(jì)算銑樅樹外形中深槽的加工軌跡，采用圓刀片盤銑刀在所述葉根加工臺(tái)階面的基礎(chǔ)上加工樅樹形葉根的深槽；(4)計(jì)算出成型齒型刀的分層加工軌跡，用成型齒型刀加工樅樹形葉根齒型。
文檔編號(hào)B23C3/00GK103100742SQ20121053813
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者楊敏, 楊兆軍 申請(qǐng)人:無錫透平葉片有限公司