一種無通孔微型渦輪的加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無通孔微型渦輪的加工工藝，首先在毛坯的一個(gè)端面加工一個(gè)工藝凸臺(tái)，然后在工藝凸臺(tái)的幫助下，按照?qǐng)D紙精加工毛坯的兩個(gè)端面，得到葉片部分和轂的凹槽形成具有圓弧面的微型渦輪端面，以及具有葉片部分、轂的凹槽結(jié)構(gòu)、凸臺(tái)、沉孔和螺紋的另一個(gè)端面；然后按照需要加工的微型渦輪的尺寸，制作一個(gè)工裝，利用工裝去除工藝凸臺(tái)按照微型渦輪的圖紙要求，精加工去除工藝凸臺(tái)后的端面的加工，形成最終結(jié)構(gòu)。本發(fā)明對(duì)比已有技術(shù)具有以下優(yōu)越性：采用通用工裝和簡(jiǎn)單的自制工裝即可實(shí)現(xiàn)無通孔微型葉輪裝夾定位，同時(shí)，避免破壞零件結(jié)構(gòu)的完整性；工藝方法簡(jiǎn)便可靠，加工成本低廉，便于推廣使用。
【專利說明】一種無通孔微型渦輪的加工工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工件加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種無通孔微型渦輪的加工工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]微型渦輪屬于高精度的零件，其加工過程需要高精度機(jī)床和復(fù)雜工裝，加工成本比較大；無通孔微型渦輪加工渦輪葉片時(shí)，常用卡盤和芯軸實(shí)現(xiàn)其定位和夾緊，即，微型渦輪的兩個(gè)端面加工完成后，將渦輪中心鉆一個(gè)軸向的通孔，卡盤夾持一端具有螺紋的芯軸，然后，將芯軸穿過渦輪的通孔，依靠螺母和芯軸一端的螺紋的擰緊力，將渦輪壓緊在卡盤上；這種方法其實(shí)是有通孔結(jié)構(gòu)的微型渦輪的加工方法，針對(duì)無通孔微型渦輪，這種方法破壞了零件結(jié)構(gòu)的完整性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]要解決的技術(shù)問題
[0004]為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種無通孔微型渦輪的加工工藝，避免破壞零件結(jié)構(gòu)，應(yīng)用機(jī)床自帶夾具和簡(jiǎn)單的自制工裝解決無通孔微型渦輪的裝夾和加工困難問題。
[0005]技術(shù)方案
[0006]一種無通孔微型渦輪的加工工藝，其特征在于步驟如下:
[0007]步驟1:卡盤裝夾毛坯，將毛坯的一個(gè)端面A的圓弧面結(jié)構(gòu)銑削成工藝凸臺(tái)1，其直徑和長(zhǎng)度保證所用機(jī)床夾具能夠有效裝夾；除了工藝凸臺(tái)I外，按照微型渦輪的圖紙要求，精加工端面A的葉片部分和轂的凹槽形成具有圓弧面的微型渦輪端面最終結(jié)構(gòu)；
[0008]步驟2:卡盤裝夾步驟I加工的工藝凸臺(tái)，按照微型渦輪的圖紙要求，精加工微型渦輪另一端面B的的葉片部分、轂的凹槽結(jié)構(gòu)、凸臺(tái)、沉孔和螺紋，形成最終結(jié)構(gòu)；
[0009]步驟3:加工工裝，在一個(gè)與需要加工的無通孔微型渦輪的直徑相吻合的圓盤，圓盤上設(shè)有與微型渦輪B端面的轂的凹槽形成配合的圓弧突起，其尺寸根據(jù)微型渦輪B端面的轂的凹槽的尺寸相對(duì)應(yīng)；圓盤中心設(shè)有與微型渦輪固定的螺紋5 ；
[0010]步驟4:卡盤裝夾工裝，將加工的微型渦輪B端面的螺紋結(jié)構(gòu)與工裝的螺紋結(jié)構(gòu)相連接，銑除步驟I中的工藝凸臺(tái)，按照?qǐng)D紙中微型渦輪A端面圓弧結(jié)構(gòu)的尺寸要求，完成精加工，形成最終結(jié)構(gòu)。
[0011]有益效果
[0012]本發(fā)明提出的一種無通孔微型渦輪的加工工藝，首先在毛坯的一個(gè)端面加工一個(gè)工藝凸臺(tái)，然后在工藝凸臺(tái)的幫助下，按照?qǐng)D紙精加工毛坯的兩個(gè)端面，得到葉片部分和轂的凹槽形成具有圓弧面的微型渦輪端面，以及具有葉片部分、轂的凹槽結(jié)構(gòu)、凸臺(tái)、沉孔和螺紋的另一個(gè)端面；然后按照需要加工的微型渦輪的尺寸，制作一個(gè)工裝，利用工裝去除工藝凸臺(tái)按照微型渦輪的圖紙要求，精加工去除工藝凸臺(tái)后的端面的加工，形成最終結(jié)構(gòu)。
[0013]本發(fā)明對(duì)比已有技術(shù)具有以下優(yōu)越性:
[0014]1、采用通用工裝和簡(jiǎn)單的自制工裝即可實(shí)現(xiàn)無通孔微型葉輪裝夾定位，同時(shí)，避免破壞零件結(jié)構(gòu)的完整性；
[0015]2、工藝方法簡(jiǎn)便可靠，加工成本低廉，便于推廣使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明流程圖；
[0017]圖2是帶工藝凸臺(tái)的微型渦輪示意圖；
[0018]圖3是工裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是微型渦輪與工裝配合示意圖；
[0020]圖5是微型渦輪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1.工藝凸臺(tái)；A.微型渦輪具有圓弧面的端面；2.微型渦輪B端面的轂的凹槽；3.微型渦輪的沉孔和螺紋；B.微型渦輪具有螺紋孔的端面；4.工裝的圓弧突起；5.工裝的螺紋；6.圓弧面結(jié)構(gòu)。

【具體實(shí)施方式】
[0022]現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0023]本實(shí)施例以某種無通孔微型渦輪加工為例，具體步驟如下:
[0024]1.銑削微型渦輪A端面形成工藝凸臺(tái)
[0025]將毛坯裝夾在五軸數(shù)控機(jī)床上，夾具使用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的卡盤即可。
[0026]I)粗加工微型渦輪A端面主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置為12000r/min，切深為0.5mm,路徑間距為
3.9mm，進(jìn)給速度為0.6m/min，余量為0.2mm，用平底刀粗加工微型渦輪A端面，將圓弧面結(jié)構(gòu)加工成工藝凸臺(tái)的形式，便于卡盤的裝夾，所述工藝凸臺(tái)的直徑為10_ ；
[0027]2)精加工微型渦輪A端面葉片部分主軸轉(zhuǎn)速為16000r/min，切深為0.1mm，為了保證表面粗糙度和光潔度，路徑間距為0.25mm，進(jìn)給速度0.4m/min，用平底刀對(duì)葉片部分進(jìn)行精加工；
[0028]3)精加工微型渦輪A端面凹槽部分主軸轉(zhuǎn)速為16000r/min，切深為0.1mm，為了保證表面粗糙度和光潔度，路徑間距為0.1mm，進(jìn)給速度0.4m/min，用球頭刀對(duì)凹槽部分進(jìn)行精加工，注意球頭刀半徑小于凹槽的圓角半徑。
[0029]2.裝夾工藝凸臺(tái)銑削微型渦輪B端面
[0030]將所述步驟I中加工毛坯裝夾到五軸數(shù)控機(jī)床上，裝夾位置為所述步驟I中的工藝凸臺(tái)，夾具使用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的卡盤即可。
[0031]I)粗加工微型渦輪B端面主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置為12000r/min，切深為0.5mm，路徑間距為
3.9mm，進(jìn)給速度為0.6m/min，余量為0.2mm，用平底刀粗加工微型渦輪B端面；
[0032]2)精加工微型渦輪B端面葉片部分主軸轉(zhuǎn)速為16000r/min，切深為0.1mm，為了保證表面粗糙度和光潔度，路徑間距為0.25mm，進(jìn)給速度0.4m/min，用平底刀對(duì)葉片部分進(jìn)行精加工；
[0033]3)精加工微型渦輪B端面凹槽部分主軸轉(zhuǎn)速為16000r/min，切深為0.1mm，為了保證表面粗糙度和光潔度，路徑間距為0.1mm，進(jìn)給速度0.4m/min，用球頭刀對(duì)凹槽部分進(jìn)行精加工，注意球頭刀半徑小于凹槽的圓角半徑；
[0034]4)銑削螺紋底孔和螺紋主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置為12000r/min，切深為0.5mm,進(jìn)給速度為
0.3m/min，加工深度為9.5mm，用平底刀銑削螺紋底孔；主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置為12000r/min，進(jìn)給速度為0.3m/min，加工深度為8mm，用螺紋銑刀加工螺紋。
[0035]3.裝夾工藝凸臺(tái)銑削微型渦輪葉片
[0036]將所述步驟I中加工毛坯裝夾到五軸數(shù)控機(jī)床上，裝夾位置為所述步驟I中的工藝凸臺(tái)，夾具使用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的卡盤即可。
[0037]I)流道開槽加工主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置為18000r/min，將路徑重疊率鎖定為50%，進(jìn)給速度為0.8m/min，余量為0.2mm，用球頭刀粗加工微型渦輪葉片；
[0038]2)葉片半精加工主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置為20000r/min，將路徑重疊率鎖定為95%，進(jìn)給速度為0.6m/min，余量為0.1mm，用球頭刀半精加工微型渦輪葉片，注意球頭刀半徑保證能夠加工出葉片根部圓角；
[0039]3)葉片精加工主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置為20000r/min，將路徑重疊率鎖定為95%，進(jìn)給速度為0.6m/min，用球頭刀精加工微型渦輪葉片，注意球頭刀半徑保證能夠加工出葉片根部圓角；
[0040]4)流道半精加工主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置為20000r/min，路徑間距設(shè)為0.1mm,進(jìn)給速度為
0.6m/min，余量為0.1mm，用球頭刀半精加工微型渦輪葉片流道，注意球頭刀半徑保證能夠加工出流道圓角；
[0041]5)流道精加工主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置為20000r/min，路徑間距設(shè)為0.08mm，進(jìn)給速度為
0.4m/min，用球頭刀精加工微型渦輪葉片流道，注意球頭刀半徑保證能夠加工出流道圓角；
[0042]4.裝夾工裝銑削微型渦輪A端面圓弧面結(jié)構(gòu)
[0043]加工工裝，在一個(gè)與需要加工的無通孔微型渦輪的直徑相吻合的圓盤，圓盤上設(shè)有與微型渦輪B端面的轂的凹槽形成配合的圓弧突起，其尺寸根據(jù)微型渦輪B端面的轂的凹槽的尺寸相對(duì)應(yīng)；圓盤中心設(shè)有與微型渦輪固定的螺紋5 ；
[0044]將工裝裝夾到五軸數(shù)控機(jī)床上，夾具使用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的卡盤即可。所述工裝的尺寸結(jié)構(gòu)可以與微型渦輪B端面的凹槽結(jié)構(gòu)、凸臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行配合，并且可以通過螺紋實(shí)現(xiàn)可拆連接。
[0045]I)粗加工微型渦輪A端面圓弧面主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置為12000r/min，切深為0.5mm，路徑間距為3.9mm，進(jìn)給速度為0.6m/min，余量為0.2mm，用平底刀粗加工微型渦輪A端面圓弧面；
[0046]2)精加工微型潤(rùn)輪A端面圓弧面主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置為16000r/min,切深為0.1mm,為了保證表面粗糙度和光潔度，路徑間距為0.25mm，進(jìn)給速度0.4m/min，用球頭刀對(duì)微型渦輪A端面圓弧面進(jìn)行精加工。
[0047]本自制工裝的目的是通過工裝的螺紋結(jié)構(gòu)和微型渦輪的螺紋結(jié)構(gòu)的螺紋鏈接，為銑除所述步驟I)中的工藝凸臺(tái)的加工過程提供有效的裝夾位置。其結(jié)構(gòu)的主要部分有:
a.工裝的圓弧突起，起作用是與微型渦輪B端面的轂的凹槽形成配合，為加工提供定位，其尺寸根據(jù)微型渦輪B端面的轂的凹槽的尺寸相對(duì)應(yīng)，使二者能夠配合起來；b.工裝螺紋結(jié)構(gòu)，其作用是與微型渦輪的螺紋結(jié)構(gòu)擰緊，使二者鏈接起來，其規(guī)格與微型渦輪的螺紋結(jié)構(gòu)的規(guī)格相同，其長(zhǎng)度能夠保證工裝與微型渦輪能夠有效擰緊即可。
【權(quán)利要求】
1.一種無通孔微型渦輪的加工工藝，其特征在于步驟如下: 步驟1:卡盤裝夾毛坯，將毛坯的一個(gè)端面A的圓弧面結(jié)構(gòu)銑削成工藝凸臺(tái)，其直徑和長(zhǎng)度保證所用機(jī)床夾具能夠有效裝夾；除了工藝凸臺(tái)外，按照微型渦輪的圖紙要求，精加工端面A的葉片部分和轂的凹槽形成微型渦輪具有圓弧面的端面的最終結(jié)構(gòu)； 步驟2:卡盤裝夾步驟I加工的工藝凸臺(tái)，按照微型渦輪的圖紙要求，精加工微型渦輪另一端面B的的葉片部分、轂的凹槽結(jié)構(gòu)、凸臺(tái)、沉孔和螺紋，形成最終結(jié)構(gòu)； 步驟3:加工工裝，在一個(gè)與需要加工的無通孔微型渦輪的直徑相吻合的圓盤，圓盤上設(shè)有與微型渦輪B端面的轂的凹槽形成配合的圓弧突起，其尺寸根據(jù)微型渦輪B端面的轂的凹槽的尺寸相對(duì)應(yīng)；圓盤中心設(shè)有與微型渦輪固定的螺紋； 步驟4:卡盤裝夾工裝，將加工的微型渦輪B端面的螺紋結(jié)構(gòu)與工裝的螺紋結(jié)構(gòu)相連接，銑除步驟I中的工藝凸臺(tái)，按照?qǐng)D紙中微型渦輪B端面圓弧結(jié)構(gòu)的尺寸要求，完成精加工，形成最終結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B23P15/02GK104191185SQ201410427279
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】耿俊浩, 王曉賓, 張楠 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)