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《葉片型面數(shù)控加工變形控制夾具分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、攔縣主持i拄謄玲M／0／se葉片型面數(shù)控加工變形控制夾具分析中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動機(集團)有限責(zé)任公司(遼寧110043)劉隨建陳亞莉劉建偉李美榮航空發(fā)動機葉片型面因其薄壁弱剛性結(jié)構(gòu)、復(fù)平面D、前端緣板端面進行定位和相關(guān)的壓緊，雜空間曲面形狀、材料切削性能差、輪廓與位置精使用設(shè)備后端回轉(zhuǎn)軸上的頂尖對葉片后端端面頂尖度要求嚴(yán)格等特點，使得其加工即使采用先進的多孔進行頂緊。葉片加工為數(shù)控程序控制的螺旋回轉(zhuǎn)軸加工設(shè)備和較好的刀具材料來進行加工，如果工銑削，加工軌跡如圖3所示。藝措施不得當(dāng)，依然不易獲得滿意的加工效率和加D工質(zhì)量。其中加工所用夾具結(jié)構(gòu)在保證獲得滿意的精密加工效果方面也起到至關(guān)重
2、要的作用。某種雙軸頸葉片的加工因最初夾具結(jié)構(gòu)上考慮的欠缺，使得葉片型面加工質(zhì)量既存在裝夾變形造圖l葉片結(jié)構(gòu)示意圖C成的影響，也存在由于葉片剛性不足而受到切削力作用的變形影響，其中后一種情況的變形影響，會因為葉片材料切削加工性差，刀具易磨損現(xiàn)象的存在而更加不易控制，其不僅使葉片型面的加工難以④穩(wěn)定地獲得加工精度的保證，也限制了切削參數(shù)改變所帶來的加工效率提高。為此，我們通過對葉片型面結(jié)構(gòu)特點、幾何精度要求和加工方式特點的綜圖2葉片型面加工形位精度要求示意圖合分析，設(shè)計了合理的夾具結(jié)構(gòu)，使葉片型面的加工既獲得了滿意的加工精度質(zhì)量，同時也掃除了通過改變切削參數(shù)進行效率提升所存在的潛在障礙。一、夾
3、具結(jié)構(gòu)因素產(chǎn)生問題分析1．產(chǎn)生的問題圖3螺旋銑削走刀路徑示意圖某種雙軸頸葉片結(jié)構(gòu)如圖1所示，由兩端軸頸和緣板及中間型面三個主要部分組成，要加工的利用該種加工方式加工葉片型面存在的問題葉片型面結(jié)構(gòu)具有三維空間曲面形狀(見圖1、圖是，葉片型面中部區(qū)域在y方向有向一端偏移的現(xiàn)2)，型面的幾何尺寸精度要求是保證自身的形狀象，中部型面比較于兩端型面有偏厚現(xiàn)象，葉片型精度和相對于葉片規(guī)定基準(zhǔn)面的位置精度。面曲面外端較薄部位具有偏厚現(xiàn)象，其中型面偏厚由于葉片型面結(jié)構(gòu)為空間三維曲面形式，其成現(xiàn)象隨著單把刀具加工件數(shù)的增加而更加嚴(yán)重。以形加工選擇五軸聯(lián)動數(shù)控加工中心設(shè)備，葉片型面上現(xiàn)象的存在，使葉片型面加工
4、的精度保證穩(wěn)定性最初的加工定位方式是，使用與設(shè)備前端回轉(zhuǎn)軸聯(lián)較差，單把刀具加工葉片數(shù)量受到極大限制，加工接的專用夾具，對葉片前端軸頸外圓表面、角向參數(shù)調(diào)整所決定的效率水平提高也受到較大限制。參藹冷加工，：j_35針對以上現(xiàn)象存在，通過對葉片結(jié)構(gòu)與材料性較強的規(guī)律性，在葉片型面幾何精度要求比較嚴(yán)格能特點進行分析得出的判斷是，葉片在加工時的定的情況下，其加工精度的保證非常困難。依據(jù)于程位壓緊方式不合理，并且夾具結(jié)構(gòu)在防止加工變形序的預(yù)變形控制加工，在很多情況下不能達到理想方面也欠缺考慮。為此，我們進行了相關(guān)的技術(shù)完效果。善和試驗工作。二、夾具結(jié)構(gòu)改進方案2．產(chǎn)生問題的原因1．裝夾變形因素控制改
5、進思路方案(1)葉片裝夾定位產(chǎn)生的變形影響葉片型依據(jù)葉片型面加工前裝夾定位形式造成變形現(xiàn)面加工時，采用前端軸頸外圓表面抱緊方式進行定象的分析，考慮進行的改進是：將葉片后端軸頸端位，后端軸頸采用端面頂尖孔頂緊方式進行定位，面頂尖孔頂緊的定位壓緊方式，改變?yōu)楹蠖溯S頸外由于葉片型面剛性較差，葉片頂緊力控制不當(dāng)時，圓表面的定位壓緊方式，該種壓緊方式由于避免了容易造成葉片型面部位產(chǎn)生彈性彎曲變形現(xiàn)象，而型面部位對力的傳遞作用，從而避免了壓緊力使葉葉片型面的加工也就成為了在彈性彎曲變形情況下身型面產(chǎn)生彈性彎曲變形的現(xiàn)象，這樣也就使葉片的加工，假設(shè)葉片加工不存在其他現(xiàn)象的變形影型面加工所形成的位置精度不
6、受到壓緊力的影響而響，則葉片型面在頂緊力存在情況下，其加工的型發(fā)生變化，從而消除了該因素所產(chǎn)生的葉片型面中面是合格狀態(tài)的，但是在頂緊力撤除后，葉片的彈部偏移位置精度超差的現(xiàn)象。性彎曲變形消失，加工的葉片型面各處在自然狀態(tài)下也就呈現(xiàn)出位置上的差異，由于葉片型面中部在2．加工切削力變形影響因素改進思路方案頂緊力作用下的彎曲變形程度最嚴(yán)重，因此該部位葉片型面在切削力影響下的變形現(xiàn)象，其主要在加工后產(chǎn)生的偏移程度最大，葉片型面中部也就原因是葉片型面部位在結(jié)構(gòu)上具有薄壁性質(zhì)，葉片常常會出現(xiàn)偏移位置精度超差的現(xiàn)象。材料具有使刀具易磨損的難加工性質(zhì)，并且由于葉(2)葉片型面DN：r過程中產(chǎn)生切削力變形影
7、片的加工屬于批量性DH_T_，大量葉片毛料提供的材響原因分析由于葉片型面屬于薄壁性質(zhì)，而葉片料性能與熱處理后形成的材料加工性又有一定的差異，這樣就使得葉片型面在每次加工和加工過程中材料又大多為難加工的鈦合金和高溫合金材料，切產(chǎn)生的切削力影響有較大的差異，加工的變形影響削力較大，葉片加工時處于較大的懸臂狀態(tài)，切削加工時由于切削力的影響，葉片將產(chǎn)生回彈變形，也就比較復(fù)雜。綜合上述現(xiàn)象分析，可以確定的控制葉片型面回彈變形在葉片
