復(fù)雜型面鈦合金薄壁盤(pán)環(huán)數(shù)控加工工藝研究

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1、制造杖術(shù)唧寬航是剖造技術(shù)復(fù)雜型面鈦合金薄壁盤(pán)環(huán)數(shù)控加工工藝研究伍燕韓冬任長(zhǎng)潔楊雄偉西安航天動(dòng)力機(jī)械廠，西安710025摘要：通過(guò)設(shè)計(jì)．使用簡(jiǎn)易工裝，優(yōu)化走刀路徑，選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具，編制系列數(shù)控程序，完成7復(fù)雜型面TCll鈦合金盎類(lèi)薄壁件小批量加工．實(shí)測(cè)加工工件的尺寸公差及形位公差一致性及互拽性好，滿足設(shè)計(jì)需求．關(guān)鍵詞：復(fù)雜型面：鈦臺(tái)盎，薄壁數(shù)拉加工NCProcessResearchofComplexSurfaceTitaniumAlloyThin—wallDiscRingWuYahHanDongRenChangiieYangXiongweiXi如AerospacePowerMachineFac

2、tory．Xi。卸710025Abstract-SmallbatchmachiningofcomplexsurfaceTClItitaniumalloydiscthin。wallpieceswcmaccomplishedthroughusingNCtechnique，designingandapplyingsimpletooling，optimJalngtoolpath，selectingstandardtootingandprogrammingseISesofNCprograT】asCoherenceandinterchangeabililyofdimensionandgeometric

3、toleranceofrealmeasuredworkpiececa／)meetthedesigningrequirementKeywords：complexsurface：titaniumalloy：thin—wallNCmachining引言數(shù)控加上技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用于各類(lèi)復(fù)雜內(nèi)外型m】、薄壁工件、高精度加工咀及超難加工的材科領(lǐng)域．尤其是在航空航天制造工業(yè)r的應(yīng)用非常廣泛。而對(duì)丁不同零件選取不同加工工藝方法和工藝路線是完成數(shù)控加工的關(guān)鍵．?dāng)?shù)控加工旨先應(yīng)該考慮可實(shí)現(xiàn)性，在保證制造精度的前提下．通過(guò)優(yōu)化工藝實(shí)現(xiàn)加__】=的低成本和高效率。隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，具有各種優(yōu)越性能的釷合金在航

4、字制造領(lǐng)域的應(yīng)用窄蝌在不斷擴(kuò)展。而釷臺(tái)臺(tái)加工的擐大難度就是控制加T變形-對(duì)于薄擘部{々控制失穩(wěn)保持加工精度是芙鍵加工技術(shù)。釷合金復(fù)雜型商薄壁加工通過(guò)控制變形熱，增加加上零件剛度等方面粟取一系列有效的辦注．蛙終實(shí)現(xiàn)高精度成型的批景生產(chǎn)。g零件特點(diǎn)及加工要求該產(chǎn)品是用于航大某飛行器主要工件之一，材辯為T(mén)Cll餓合金，見(jiàn)圈1。零件外端部位為薄壁筋扳．最小加上壁厚170mm。屬于典型的復(fù)雜型面薄壁盤(pán)結(jié)構(gòu)件，加工過(guò)程中產(chǎn)品的精度較難保證．極易產(chǎn)生尺寸超差和變形等引起的形位精度，滿足不了設(shè)計(jì)需要。該類(lèi)零件的加上般采用數(shù)控車(chē)削和數(shù)控銑削結(jié)音的方式進(jìn)行復(fù)臺(tái)加工。為此要耐工件的工裝夾具、刀具選用，切削幾何參

5、數(shù)，程序的編制等方面進(jìn)瓣赫￡i饕：““““”““““”“”“＆日n非洲*12喵制造技術(shù)研究2011年4月第2期行模擬試驗(yàn)，有效地減少薄壁零件加工過(guò)程中出現(xiàn)的變形等質(zhì)量問(wèn)題，保證產(chǎn)品的加工精度。從TCll鈦合金的加工特點(diǎn)以及該工件的內(nèi)型面復(fù)雜架構(gòu)考慮，影響其加工精度的因素有很多，歸納起來(lái)主要有以下三個(gè)方面：受力變形：由于其筋槽多處為壁薄結(jié)構(gòu)，如果夾緊力或者夾具位置選擇不當(dāng)都很容易產(chǎn)生變形，從而影響工件的尺寸精度和形狀精度：受熱變形：鈦合金導(dǎo)熱性差，局部切削熱得不到及時(shí)散發(fā)會(huì)引起工件熱變形而導(dǎo)致工件尺寸失控；振動(dòng)變形：在切削力(特別是徑向切削力)的作用下，很容易產(chǎn)生失穩(wěn)振動(dòng)，影響工件的尺寸精度

6、、形位精度和表面粗糙度。3工藝方案設(shè)計(jì)及工藝參數(shù)選擇優(yōu)化圖1零件示意圖3．1銑削工藝方案及參數(shù)選擇原則切削工藝主要用于內(nèi)外圓的加工以及回旋型腔體槽的加工。在CAM軟件中與切削相關(guān)的參數(shù)主要有主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具切入時(shí)的進(jìn)給速率、行距寬度和切削深度等。切削加工參數(shù)的選擇原則是：粗加工時(shí)，以提高生產(chǎn)率為主，考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工時(shí)和精加工時(shí)，應(yīng)在保證零件加工精度、表面粗糙度和加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性和加工成本，盡可能發(fā)揮刀具和機(jī)床切削效用。切削工藝參數(shù)主要由以下三個(gè)公式計(jì)算獲得；S=1000vJnd，式中d為刀具直徑，111111；vc為切削速度，mlmin。肚＆

7、^式中S為主軸轉(zhuǎn)速，r／mimz為銑刀齒數(shù)；f為每齒進(jìn)給量(mm／齒)?？?O．6—0．9)d，式中L為吃刀量，吃刀量L一般與刀具直徑d成正比，與切削深度成反比。在實(shí)際加工過(guò)程，可以通過(guò)傾聽(tīng)刀具聲音，目測(cè)刀具與零件材料切削狀態(tài)等，適時(shí)調(diào)整工藝，根據(jù)具體情況將咖12／R6、多10／R5和面'61R3三把刀的精密切削參數(shù)分別調(diào)整為S400、FS00、L1．5：$500、丌0Q、加．5：胛00、巧oo、LO．5。加工方式可分為