] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述夾具底板的板面為正方形或長方形,所述第一導(dǎo) 向槽開設(shè)在每個側(cè)邊的中間,所述第一沉頭孔位于靠近板面的拐角處,所述第二沉頭孔位 于兩第一導(dǎo)向槽之間且靠近螺紋連接孔,所述找正基準(zhǔn)孔位于第一沉頭孔與第一導(dǎo)向槽之 間且靠近夾具底板的一側(cè)邊。
[0029] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述葉輪毛坯與夾具底板采用內(nèi)六角螺釘固定。
[0030] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述夾具底板與機床工作臺面采用內(nèi)六角螺釘固定。
[0031] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述找正基準(zhǔn)孔到夾具底板中心的X方向的距離為夾 具底板長度的6/8-7/8, Y方向的距離為夾具底板寬度的6/8-7/8。
[0032] 在Sl利用專用夾具固定葉輪毛坯,首先將雙頭螺桿下端與夾具底板上的螺紋連 接孔配合旋緊,雙頭螺桿穿過葉輪毛坯上的通孔,保證葉輪毛坯上的第二導(dǎo)向槽與夾具底 板上放置在第一導(dǎo)向槽內(nèi)的定位鍵相配合;內(nèi)六角頭螺釘穿過第二沉頭孔與葉輪毛坯上的 螺紋孔相配合旋轉(zhuǎn)并擰緊;將螺母旋轉(zhuǎn)擰緊固定好葉輪毛坯及夾具底板;通用內(nèi)六角螺釘 穿過第一沉頭孔,與機床工作臺面鍵槽內(nèi)的T型塊配合將夾具底板正確固定到機床上,保 證夾具底板前面與Y軸平行,通過找正確定找正用基準(zhǔn)孔的位置,間接找到并確定葉輪毛 還的坐標(biāo)系位置。
[0033] 本發(fā)明的有益效果在于:
[0034] 本發(fā)明采用普通三軸數(shù)控機床來去除大量余料,可以有效減少葉輪在五軸聯(lián)動數(shù) 控機床加工時間,最大限度的解決了五軸聯(lián)動的數(shù)控機床加工價格昂貴,加工費用較高的 問題;本發(fā)明在五軸聯(lián)動數(shù)控機床開粗加工時,使用"3+2"模式定角度加工,可以有效避免 因機床旋轉(zhuǎn)軸的擺動幅度大,產(chǎn)生的機床穩(wěn)定性越差,震動大,刀具磨損嚴(yán)重,刀具使用壽 命降低等一系列難題;本發(fā)明的專用夾具使用四鍵定位,定位精確且加工時約束的自由度 由原來的3個提升為6個,即實現(xiàn)全定位,使用鍵定位,裝卸工件方便簡單,省去更換工件后 的重復(fù)找正,易于實現(xiàn)批量生產(chǎn),有效提升整體葉輪的加工效率,夾具底板上找正基準(zhǔn)孔的 使用可以方便的確定整體葉輪的中心位置,無論新制造的還是返修加工的整體葉輪,另外 在三坐標(biāo)測量時亦可得到快速定位;本工藝方法有效提升鈦合金整體葉輪的加工質(zhì)量,易 于實現(xiàn)批量加工,提高勞動效率,減少制造費用,且在加工中具有良好的安全性能;本工藝 方法在加工整體葉輪時將三軸與五軸數(shù)控加工相結(jié)合,實施分階段加工,刀具逐步加長,選 擇合理的加工策略和切削參數(shù),有效減少了鈦合金整體葉輪的加工時間,降低制造費用,提 升加工質(zhì)量。
【附圖說明】
[0035] 圖1為本發(fā)明鈦合金整體葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0036] 圖2為本發(fā)明鈦合金整體葉輪加工工藝流程圖;
[0037] 圖3為本發(fā)明整體葉輪與組裝夾具分解圖;
[0038] 圖4為本發(fā)明整體葉輪、夾具、工作臺面的裝配圖;
[0039] 圖5為本發(fā)明工藝改前后加工工時對比;
[0040] 圖6為本發(fā)明工藝改前后費用對比。
[0041] 附圖標(biāo)記為葉輪毛還,11為第二導(dǎo)向槽,12為螺紋孔,13通孔,2為專用夾具, 21為夾具底板,211為第一導(dǎo)向槽,212為第一沉頭孔,213為第二沉頭孔,214螺紋連接孔, 215找正基準(zhǔn)孔,22為固定機構(gòu),221為雙頭螺桿,222為螺母,23為定位鍵,3為機床工作平 臺。
【具體實施方式】
[0042] 以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。
[0043] 一、加工如圖1所示直徑為360mm葉片長度為86mm輪轂最窄處為12mm葉片厚度 為2mm的整體葉輪。
[0044] 如圖3所示的一種專用夾具,包括夾具底板21、垂直于夾具底板21且與夾具底板 21固定連接的固定機構(gòu)22,還包括起到連接作用的葉輪毛坯1和定位鍵23,所述夾具底板 21上設(shè)置有從側(cè)邊向中間開口的第一導(dǎo)向槽211,所述定位鍵23裝設(shè)在第一導(dǎo)向槽211 內(nèi),所述葉輪毛坯1上對應(yīng)開設(shè)有寬度相同的第二導(dǎo)向槽11,加工時與定位鍵23配合,所述 夾具底板21上還開設(shè)有用于固定夾具底板21的第一沉頭孔212和用于固定葉輪毛坯1、夾 具底板21的第二沉頭孔213,所述葉輪毛坯1的下部對應(yīng)設(shè)置有螺紋孔12,所述固定機構(gòu) 22包括雙頭螺桿221和螺母222,所述雙頭螺桿221穿過葉輪毛坯1中部開設(shè)的通孔13與 夾具底板21連接,所述夾具底板21中間開設(shè)有螺紋連接孔214,所述通孔13與螺紋連接孔 214同心,所述夾具底板21上還設(shè)置有找正基準(zhǔn)孔215,所述找正基準(zhǔn)孔215到夾具底板21 中心的X方向的距離為230mm,Y方向的距離為210mm。
[0045] 所述夾具底板21的板面為長方形,所述第一導(dǎo)向槽211開設(shè)在每個側(cè)邊的中間, 所述第一沉頭孔212位于靠近板面21的拐角處,所述第二沉頭孔213位于兩第一導(dǎo)向槽11 之間且靠近螺紋連接孔214,所述找正基準(zhǔn)孔215位于第一沉頭孔212與第一導(dǎo)向槽211之 間且靠近夾具底板21的一側(cè)邊,所述葉輪毛坯1與夾具底板21采用內(nèi)六角螺釘固定,所述 夾具底板21與機床工作臺面3采用內(nèi)六角螺釘固定。
[0046] 利用上述專用夾具制作鈦合金整體葉輪的數(shù)控高效加工方法,按以下步驟進行:
[0047] SI.將整體葉輪毛坯1預(yù)加工出與夾具底板21相一致的第二導(dǎo)向槽11,再將雙頭 螺桿221下端與夾具底板21的螺紋連接孔214配合旋緊,雙頭螺桿221穿過葉輪毛坯上的 通孔13,保證葉輪毛坯1上的第二導(dǎo)向槽11與夾具底板21上放置在第一導(dǎo)向槽211內(nèi)的 定位鍵23相配合;內(nèi)六角頭螺釘穿過固定葉輪毛坯及夾具底板21用第二沉頭孔213與葉 輪毛坯1上的螺紋連接孔214相配合旋轉(zhuǎn)并擰緊;將螺母222旋轉(zhuǎn)擰緊固定好葉輪毛坯I 及夾具底板21 ;通用內(nèi)六角螺釘穿過固定夾具板及工作臺面第一沉頭孔212,與機床工作 臺面3鍵槽內(nèi)的T型塊配合將夾具底板21正確固定到普通三軸數(shù)控機床上,保證夾具底板 21前面與Y軸平行,通過找正確定找正用基準(zhǔn)孔215的位置,間接找到并確定葉輪毛坯1的 坐標(biāo)系位置;
[0048] S2.在普通三軸數(shù)控機床上將葉輪毛坯去除余料,選擇D30*R5的刀具,三軸數(shù)控 機床上的參數(shù)調(diào)整為主軸轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分鐘,切削速度為2000mm/分鐘,切削深度為 0. 35mm,刀具行距為IOmm ;
[0049] S3.將去除余料的葉輪毛坯移到五軸數(shù)控機床上:
[0050] 第一步,粗加工葉輪毛坯,利用五軸聯(lián)動數(shù)控機床"3+2"軸定角度加工的功能,對 葉輪毛坯整體開粗加工,采用刀具逐漸加長的方法進行加工,刀具選擇R6球頭刀:
[0051] 當(dāng)?shù)毒呱斐?5mm時,五軸數(shù)控機床上的參數(shù)調(diào)整為主軸轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分鐘,切 削速度為800mm/分鐘,切削深度為I. 2mm,刀具行距3mm ;
[0052] 當(dāng)?shù)毒呱斐?5mm時,五軸數(shù)控機床上的參數(shù)調(diào)整為主軸轉(zhuǎn)速為1300轉(zhuǎn)/分鐘,切 削速度為700mm/分鐘,切削深度為I. 0mm,刀具行距3mm ;
[0053] 當(dāng)?shù)毒呱斐?0mm時,五軸數(shù)控機床上的參數(shù)調(diào)整為主軸轉(zhuǎn)速為1200轉(zhuǎn)/分鐘,切 削速度為600mm/分鐘,切削深度為0. 8mm,刀具行距3mm,最后得到余量為0. 8mm的葉輪毛 坯。
[0054] 第二步,精加工葉輪的葉片,在PowerMILLl0.0 編程軟件中的策略選取器中選用 葉片精加工策略進行加工,選擇R6球頭刀,五軸數(shù)控機床上的參數(shù)調(diào)整為主軸轉(zhuǎn)速為6000 轉(zhuǎn)/分鐘,切削速度為2500mm/分鐘,切削深度為0· 35mm,刀具行距為1mm,在精加工葉片 時,葉片底部留出3-5刀,即:手工刪除3-5條位于葉片底部的走刀線路軌跡;
[0055] 第三步,葉片根部清角加工,加工策略是在葉片精加工及輪轂精加工策略的基礎(chǔ) 上進行修剪刀具路徑得來,選擇R6球頭刀,