CN110586994A - 一种倾斜刀轴铣削大型超高精度密封平面的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种倾斜刀轴铣削大型超高精度密封平面的方法，步骤1：对密封平面进行粗铣、半精铣前处理；步骤2：调整刀轴沿刀具铣削方向与铣削平面的角度，角度由90°调整到A；步骤3：设定铣削参数；步骤4：启动铣削机床，根据设定的铣削参数以及刀轴倾斜夹角A，对工件表面进行铣削加工；步骤5：待第一层平面铣削加工完成之后，保持切削参数和刀轴倾角夹角A不变，准备进行第二层平面的加工；步骤6：在第二层平面加工之前，调整刀具中心轴线位置使其与已加工第一层平面的刀具中心轴线错开二分一相邻的位置，进而错开两次加工中刀具中心轨迹；步骤7：根据设定的切削参数以及刀轴倾斜夹角A进行第二层平面的铣削加工；步骤8：如此循环最终实现整个密封平面的铣削加工。

Description

一种倾斜刀轴铣削大型超高精度密封平面的方法
技术领域
本发明涉及一种倾斜刀轴铣削大型超高精度密封平面的方法，属立平面铣削加工技术领域。
背景技术
在现代工业中，有很多大型零件在高温高压环境中工作，例如汽轮机的汽缸、燃气轮机的燃烧室及透平缸等，它们的主要作用在于形成密闭空间，保证蒸汽或燃气在密封空间中实现做功过程。由于装配需要，该类零件通常被设计为水平对分结构，分为上部和下部，工作时上部中分面与下部中分面贴合，通过高强度螺栓连接形成整体。为了保证产品的功能需求，可靠的中分面密封性与稳定性是十分重要的。一般设计要求该类零件的中分面表面粗糙度值不大于Ra=0.8μm，上下部中分面机械加工完毕后需要密封性测试。
对于小尺寸零件，一般采用磨削方式加工密封面，而有对于上述零件，其规格尺寸往往大大超出磨床加工范围，通常制造厂商都采用铣削方式对中分面进行加工，铣削过程中应用可转位平面铣削刀盘配合带有修光刃的涂层刀片，可以获得较高的加工效率及出色的表面质量。但在实际切削过程中，伴随刀具对材料的挤压，多余的材料会形成卷状切屑，一旦切屑不能及时、有效脱离，残留在切削刃处的切屑伴随刀具作回转运动，很容易在切削平面上参与二次切削形成细小划痕，这种细小划痕对于一般精度要求的平面是可以接受的，但对于有气密性要求的超高精度密封面却是不被允许的。所以在铣削超高精度密封面时，一次加工合格率很低，通常需要反复试切，不断根据排屑情况调整切削参数，才能达到其精度要求。整个加工过程周期长、刀片损耗大、加工质量不稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种倾斜刀轴铣削大型超高精度密封平面的方法，此方法通过对现有的铣削加工方法进行优化，解决了现有平面铣削技术加工时切屑残留容易划伤加工面的难题；同时此方法能够高效、稳定的实现超高精度密封平面的铣削加工。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种倾斜刀轴铣削大型超高精度密封平面的方法，它包括以下步骤：
步骤1：对密封平面进行粗铣、半精铣前处理；
步骤2：调整刀轴沿刀具铣削方向与铣削平面的角度，角度由90°调整到A；
步骤3：设定铣削参数；
步骤4：启动铣削机床，根据设定的铣削参数以及刀轴倾斜夹角A，对工件表面进行铣削加工；
步骤5：待第一层平面铣削加工完成之后，保持切削参数和刀轴倾角夹角A不变，准备进行第二层平面的加工；
步骤6：在第二层平面加工之前，调整刀具中心轴线位置使其与已加工第一层平面的刀具中心轴线错开二分一相邻的位置，进而错开两次加工中刀具中心轨迹；
步骤7：根据设定的切削参数以及刀轴倾斜夹角A进行第二层平面的铣削加工；
步骤8：如此循环最终实现整个密封平面的铣削加工。
所述刀轴倾角夹角A的取值为89.995416°～89.996562°。
本发明的有益效果：
1、本发明通过调整刀轴沿刀具铣削方向上与切削平面形成的角度，使刀具与切削平面形成夹角，增加了排屑空间，排屑更为流畅，加工面粗糙度达到Ra0.8μm。
2、通过调整上部与下部刀具路径，错开上部与下部刀具中心轨迹，很好解决由于倾斜刀轴加工后形成的中凹现象带来的装配面密封性差问题。
3、通过该方法的应用，提高了超高精度平面铣削一次加工合格率，缩短了产品加工周期，降低了产品加工成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1 为本发明的刀轴倾斜角度调整示意图。
图2为本发明的立体框架主视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
如图1-2所示，一种倾斜刀轴铣削大型超高精度密封平面的方法，它包括以下步骤：
步骤1：对密封平面进行粗铣、半精铣前处理；
步骤2：调整刀轴沿刀具铣削方向与铣削平面的角度，角度由90°调整到A；
步骤3：设定铣削参数；
步骤4：启动铣削机床，根据设定的铣削参数以及刀轴倾斜夹角A，对工件表面进行铣削加工；
步骤5：待第一层平面铣削加工完成之后，保持切削参数和刀轴倾角夹角A不变，准备进行第二层平面的加工；
步骤6：在第二层平面加工之前，调整刀具中心轴线位置使其与已加工第一层平面的刀具中心轴线错开二分一相邻的位置，进而错开两次加工中刀具中心轨迹；
步骤7：根据设定的切削参数以及刀轴倾斜夹角A进行第二层平面的铣削加工；
步骤8：如此循环最终实现整个密封平面的铣削加工。
进一步的，所述刀轴倾角夹角A的取值为89.995416°～89.996562°。通过采用上述的角度布置，能够保证铣削加工中，使得刀具与切削平面形成夹角，增加了排屑空间，排屑更为流畅。
实施例2：
本实施例，以精铣MAN公司汽轮机汽缸中分面为例，机床为WaldrichSiegen Power Tec4500AT-S17龙门铣床，粗铣、半精铣工序完毕后，调整刀轴沿刀具铣削方向上与切削平面形成的角度至89.995416°，使用ingersoll 6F2K315型面铣刀盘，夹持ingersoll YCE434-001型带修光刃精切刀片，切削速度Vc=200m/min，切深ap=0.02mm，每齿进给量fz=3mm/r，以相同刀具中心距接刀精铣上部汽缸中分面，再调整刀具路径，错开二分一相邻两刀刀具中心距，同样方式精铣下部汽缸中分面。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种倾斜刀轴铣削大型超高精度密封平面的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤1：对密封平面进行粗铣、半精铣前处理；
步骤2：调整刀轴沿刀具铣削方向与铣削平面的角度，角度由90°调整到A；
步骤3：设定铣削参数；
步骤4：启动铣削机床，根据设定的铣削参数以及刀轴倾斜夹角A，对工件表面进行铣削加工；
步骤5：待第一层平面铣削加工完成之后，保持切削参数和刀轴倾角夹角A不变，准备进行第二层平面的加工；
步骤6：在第二层平面加工之前，调整刀具中心轴线位置使其与已加工第一层平面的刀具中心轴线错开二分一相邻的位置，进而错开两次加工中刀具中心轨迹；
步骤7：根据设定的切削参数以及刀轴倾斜夹角A进行第二层平面的铣削加工；
步骤8：如此循环最终实现整个密封平面的铣削加工。
2.根据权利要求1所述的一种倾斜刀轴铣削大型超高精度密封平面的方法，其特征在于：所述刀轴倾角夹角A的取值为89.995416°～89.996562°。
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