CN102179675B - K403铸造镍基高温合金环形零件的铣削加工方法 - Google Patents
K403铸造镍基高温合金环形零件的铣削加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102179675B CN102179675B CN 201110125942 CN201110125942A CN102179675B CN 102179675 B CN102179675 B CN 102179675B CN 201110125942 CN201110125942 CN 201110125942 CN 201110125942 A CN201110125942 A CN 201110125942A CN 102179675 B CN102179675 B CN 102179675B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- processing
- cutter
- machined parameters
- man
- hour
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Milling Processes (AREA)
- Turning (AREA)
Abstract
本发明是K403铸造镍基高温合金环形零件的铣削加工方法，该方法的步骤是：(1)确定零件需要加工的外形；(2)采用电火花机床加工清除大余量，保证外形线的外形单边留有0.5～2mm加工余量；(3)加工刀具选择美国斯特拉姆公司生产的含有金属元素钌的硬质合金刀具。(4)确定加工参数进行加工。与现有技术相比，本发明技术方案提高加工精度、加工效率，减少了钳工抛磨修整的时间。
Description
技术领域
本发明是K403铸造镍基高温合金环形零件的铣削加工方法，属机械加工技术领域。
背景技术
材料为K403的环形零件，抗拉强度达到400MPa，熔点为1500℃。属于难加工材料。该种零件采用三维数学模型设计，毛坯为翻砂铸造，加工余量大，该材料经典加工方案为电火花机床加工。由于电火花机床加工时虽然加工效率较高，但是电流、电压值对加工精度影响较大，零件尺寸很难保证。加之该零件为窄筋加大面腹板构成，采用电火花机床加工时，筋宽的尺寸较难控制，腹板的平面度也较难控制。
发明内容
本发明正是针对上述现有技术中存在的问题而设计提供了一种K403铸造镍基高温合金环形零件的铣削加工方法，其目的是提高加工精度、加工效率，减少了钳工抛磨修整的时间。
本发明的目的是通过以下技术措施来实现的：
K403铸造镍基高温合金环形零件的铣削加工方法，其特征在于：该方法的步骤是：
(1)确定零件需要加工的外形
根据零件的数学模型，在工件上表面取若干个零件边界点，用数控铣在零件表面上铣出深0.1mm的待加工的零件外形线，保证沿外形线的外形单边留有0.5～2mm加工余量；
(2)采用电火花机床加工清除大余量；
对于宽度小于15mm的筋槽部位考虑到加工余量较小，为了保证质量期间，就不用电火花机床进行加工。待后续采用数控铣进行加工；
(3)加工刀具选择
选用美国斯特拉姆公司生产的含有金属元素钌的硬质合金刀具。
由于该种材料韧性较强，耗费切削功率较大，切削发热量极大，刀具磨损极快。属于特难加工材料。通过分析该材料的特性，在零件的铣削加工试验过程中，首先采用加工钛合金或不锈钢材质的刀具进行了试加工，效果均不太理想。后来选用了美国斯特拉姆公司生产的含有金属元素“钌”用来加工不锈钢材质的刀具进行试切，效果较好，所以在本加工方案中均选用这种材质的刀具。
(4)确定加工参数进行加工
4.1平刀加工时的加工参数为：
背吃刀量为1mm；
切削宽度为0.65D，D为刀具的直径；
进给量为120～200mm/min；
加工线速度为15m/min左右；
4.2球头刀加工时加工参数为：
背吃刀量为0.3mm；
切削宽度为0.2mm；
进给量为400mm/min；
加工线速度为15m/min。
以上述参数进行加工，刀具每刃磨一次可使用3小时左右。
本发明技术方案的优点是：
1.数控加工划线：在零件表面采用数控铣床划出零件外形，以及定位用的找正线，为电加工去除大余量留出了加工基准，并为下次再进行数控加工提供找正依据；
2.电火花机床加工清除大余量：由于电火花机床加工精度较低，但是对于K403材料来说，电火花机床加工效率和加工费用较低，所以采用电火花机床去除大余量，仅留单边不大于2mm的精加工余量；
3.数控铣精加工保证了精度：该零件在数控铣床精加工时，由于是一次定位加工，并且数控机床本身的定位精度、重复定位精度及加工精度都很高。所以采用数控铣加工保证了加工精度，使加工精度达到了0.02mm左右；
4.加工效率得到了保证：采用电火花机床和数控铣复合加工方式进行后，在加工效率方面据估算，该零件单件加工工时减少了20多个小时；
5.减少了钳工抛磨修整的时间，由于数控铣削加工采用的是铣削加工方式，加工表面没有电火花机床加工后的腐蚀层，表面质量较好，硬度较低，钳工只需抛光就可以使零件达到图纸要求的表面质量。
附图说明：
图1是采用本发明技术方案加工的零件形状示意图
具体实施方式
以下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地详述：
参见附图1所示，该种K403铸造镍基高温合金环形零件的铣削加工方法，其特征在于：该方法的步骤是：
(1)确定零件需要加工的外形
根据零件的数学模型，用数控铣在零件表面上铣出深0.1mm的待加工的零件外形线1，保证沿外形线1的外形单边留有0.5～2mm加工余量；
(2)采用电火花机床加工清除大余量；
(3)加工刀具选择
选用美国斯特拉姆公司生产的含有金属元素钌的硬质合金刀具。
(4)确定加工参数进行加工
4.1平刀加工时的加工参数为：
背吃刀量为1mm；
切削宽度为0.65D，D为刀具的直径；
进给量为120～200mm/min；
加工线速度为15m/min左右；
4.2球头刀加工时加工参数为：
背吃刀量为0.3mm；
切削宽度为0.2mm；
进给量为400mm/min；
加工线速度为15m/min。
根据本发明技术方案，针对实例中零件的具体结构和形状，其各个部位选择了以下刀具及加工参数：
1.对于表面敞开部位2，选择本发明技术方案中的平刀进行加工。
该零件为一个近似于环状零件，在加工零件内圈面、零件外圈面、零件上表面平面等部位时，由于空间较大，使用较大的刀具时不会产生刀具干涉，所以采用较大的机夹式镶片刀的平刀进行加工，保证刀具有较大的刚度，可以获得较高的加工效率，本零件加工时采用
机夹式镶片刀，转速为110n/min，背吃刀量1mm，进给速度180mm/min。由于大余量已经由电火花机床去除，仅剩大约2mm余量，所以切削宽度为2mm左右。由于该材料在铣削加工时，材料韧性较强，耗费切削功率较大，切削发热量极大，刀具磨损极快，所以在这些宽敞部位采用机夹式镶片刀，更换刀片非常容易、费用较低。刀片采用长方形刀片，将刀尖修磨出不大于R1的一个小圆弧，修磨刀具前角，使刀具前角为-1°左右，然后修磨刀具后角，使刀具后角为6°左右。经过修磨后的刀片耐用度明显提高。
2.与前一步骤相同，对于宽度较窄的筋槽部位3，选择CAM软件加工刀路的“挖槽”(有些软件称为“口袋加工”)方式用整体硬质合金平刀进行加工，去除大余量。刀具选用小于筋槽宽度0.8的整体硬质合金铣刀进行加工。为了保证刀具耐用度，对标准刀具做了如下修磨：①在刀具的刀尖处修磨出R0.3-R0.5的圆角，②适当钝化刀具前角，使刀具前角为-1°左右。切削参数为转速为350n/min，背吃刀量0.5mm，进给速度120mm/min，切削宽度为4mm，单边留精加工余量0.5mm；
3.对筋槽部位3精加工，选择本发明技术方案中的球头刀进行加工。
采用整体合金球头刀平行铣削，进行精加工。由于这是对筋槽部位的精加工，为了保证加工精度，就不再对刀具进行修磨。在加工时，由于经过对窄筋的粗加工后，大余量已经去除，单边仅留有0.5mm余量，由于图纸要求最小圆角为R3，所以采用
整体硬质合金球头铣刀进行加工。切削参数为转速为350n/min，背吃刀量约0.5mm，进给速度120mm/min，切削宽度为0.2mm。
与现有技术相比，本发明技术方案提高加工精度、加工效率，减少了钳工抛磨修整的时间。
Claims (1)
1.K403铸造镍基高温合金环形零件的铣削加工方法，其特征在于：该方法的步骤是：
⑴确定零件需要加工的外形
根据零件的数学模型，用数控铣在零件表面上铣出深0.1mm的待加工的零件外形线(1)，保证沿外形线(1)单边留有0.5～2mm加工余量；
⑵采用电火花机床加工清除大余量；
⑶加工刀具选择
选用美国斯特拉姆公司生产的含有金属元素钌的硬质合金刀具；
⑷确定加工参数进行加工
4．1平刀加工时的加工参数为：
背吃刀量为1mm；
切削宽度为0.65D，D为刀具的直径；
进给量为120～200mm/min；
加工线速度为15m/min左右；
4．2球头刀加工时加工参数为：
背吃刀量为0.3mm；
切削宽度为0.2mm；
进给量为400mm/min；
加工线速度为15m/min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110125942 CN102179675B (zh) | 2011-05-17 | 2011-05-17 | K403铸造镍基高温合金环形零件的铣削加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110125942 CN102179675B (zh) | 2011-05-17 | 2011-05-17 | K403铸造镍基高温合金环形零件的铣削加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102179675A CN102179675A (zh) | 2011-09-14 |
| CN102179675B true CN102179675B (zh) | 2013-03-27 |
Family
ID=44566066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201110125942 Active CN102179675B (zh) | 2011-05-17 | 2011-05-17 | K403铸造镍基高温合金环形零件的铣削加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102179675B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109909567B (zh) * | 2019-03-15 | 2020-08-14 | 南京航空航天大学 | 高效精密电解机械组合式铣削加工方法及装置 |
| CN111843389B (zh) * | 2020-07-24 | 2021-10-26 | 河南航天液压气动技术有限公司 | 一种离心泵蜗壳加工方法 |
| CN112650144B (zh) * | 2020-12-18 | 2023-02-24 | 北京航星机器制造有限公司 | 一种热成型零件免修配的装配方法及装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101323077A (zh) * | 2007-06-14 | 2008-12-17 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种重燃喷嘴体机械加工工艺 |
| WO2009049596A1 (de) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Mtu Aero Engines Gmbh | Verfahren zur herstellung einer blisk oder eines blings, mittels eines angeschweissten schaufelfusses |
-
2011
- 2011-05-17 CN CN 201110125942 patent/CN102179675B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101323077A (zh) * | 2007-06-14 | 2008-12-17 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种重燃喷嘴体机械加工工艺 |
| WO2009049596A1 (de) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Mtu Aero Engines Gmbh | Verfahren zur herstellung einer blisk oder eines blings, mittels eines angeschweissten schaufelfusses |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 谭海林.基于K403材料的模具切削加工工艺研究.《机械制造》.2009,(第04期), * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102179675A (zh) | 2011-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Klocke et al. | Technological and economical comparison of roughing strategies via milling, EDM and ECM for titanium-and nickel-based blisks | |
| CN106363374B (zh) | 一种压气机转子叶片型面的数控加工方法 | |
| Klocke et al. | Technological and economical comparison of roughing strategies via milling, sinking-EDM, wire-EDM and ECM for titanium-and nickel-based blisks | |
| CN102248380B (zh) | 发动机整体机匣加工方法 | |
| CN107175474B (zh) | 一种凹槽的加工方法 | |
| CN110125497B (zh) | 一种高温合金盘件榫槽的加工方法 | |
| CN108188511A (zh) | 电解铣磨高效粗精加工一体化加工方法 | |
| CN102999011A (zh) | 一种高温合金薄壁机匣数控车加工方法 | |
| CN205629488U (zh) | 复合铣刀 | |
| CN103506820B (zh) | 一种报废r6锥度球头立铣刀再利用方法 | |
| CN102179675B (zh) | K403铸造镍基高温合金环形零件的铣削加工方法 | |
| CN103192127B (zh) | 基于b2型金刚石涂层刀片的机夹式成形铣刀盘 | |
| CN106312152A (zh) | 薄壁零件的加工方法 | |
| CN107030343B (zh) | 球头复合阴极在线修整装置及其使用方法 | |
| CN105478925A (zh) | 一种螺纹环规加工的改进工艺 | |
| CN101829803A (zh) | 铣刀及采用该铣刀的铣削成型方法 | |
| CN104439468A (zh) | 适用于整体叶盘结构型面分层铣削成型工艺的铣刀 | |
| JP5817573B2 (ja) | 切削加工機、及びこれを用いた切削工具再生加工方法 | |
| CN106112083B (zh) | 一种深孔端面环槽成形刀 | |
| CN103737265A (zh) | 活塞耐磨镶圈的加工工艺 | |
| CN206677204U (zh) | 一种粗精一体化镗孔组合刀具 | |
| CN205702605U (zh) | 复合多内槽铣刀 | |
| CN203636051U (zh) | 一种单叶片加工用球头铣刀及带球头铣刀的五轴数控机床 | |
| CN104259778A (zh) | 一种涡轮增压器轴承壳的加工方法 | |
| CN106078110B (zh) | 一种以车代磨生产高精度轴承钢领的工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |