RU2476296C2 - Method of machining part blank with grooves - Google Patents
Method of machining part blank with grooves Download PDFInfo
- Publication number
- RU2476296C2 RU2476296C2 RU2010153321/02A RU2010153321A RU2476296C2 RU 2476296 C2 RU2476296 C2 RU 2476296C2 RU 2010153321/02 A RU2010153321/02 A RU 2010153321/02A RU 2010153321 A RU2010153321 A RU 2010153321A RU 2476296 C2 RU2476296 C2 RU 2476296C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutter
- groove
- workpiece
- working
- milling
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии машиностроения, более конкретно к технологии чернового фрезерования деталей со сложной пространственной геометрией, характеризующейся чередованием выступов и пазов. Способ может быть применен при изготовлении моноколес центробежных или осевых лопаточных машин.The invention relates to mechanical engineering technology, and more particularly to a technology for rough milling of parts with complex spatial geometry, characterized by the alternation of protrusions and grooves. The method can be applied in the manufacture of monowheels of centrifugal or axial blade machines.
Под «пазом» обычно понимается выемка в материале, ограниченная с двух сторон плоскими или криволинейными поверхностями.Under the "groove" is usually understood a recess in the material, limited on both sides by flat or curved surfaces.
Известен способ обработки заготовки детали с пазами (моноколеса лопаточной машины), включающий выполнение пазов путем их фрезерования строками концевой фрезой поочередно в диаметрально противоположных частях колеса (см. патент РФ №2247011, кл. В23С 3/18, оп. 27.02.2005).A known method of processing a workpiece blank with grooves (monowheel of a shoveling machine), comprising making grooves by milling them with rows by an end mill, alternately in diametrically opposite parts of the wheel (see RF patent No. 2247011,
Недостатком известного способа является низкая производительность фрезерования фрезой с одним и тем же диаметром рабочей части без учета изменения ширины паза вдоль паза.The disadvantage of this method is the low productivity of milling with a mill with the same diameter of the working part without taking into account changes in the width of the groove along the groove.
Наиболее близким к заявленному является способ обработки заготовки детали с пазами (моноколеса турбомашины), включающий изготовление пазов в заготовке путем плунжерного фрезерования, преимущественно в радиальном направлении с выполнением рабочих ходов фрезой с одним диаметром рабочей части в пределах назначенных границ области обработки паза и образованием в заготовке каналов см. патент США №6991434, кл. В63Н 1/26, опубл. 31.01.2006).Closest to the claimed one is a method of processing a workpiece blank with grooves (monowheels of a turbomachine), comprising making grooves in the workpiece by plunger milling, mainly in the radial direction, with working strokes by a milling cutter with one diameter of the working part within the designated boundaries of the groove processing area and forming in the workpiece channels see US patent No. 6991434, CL.
Недостатком известного способа является низкая производительность плунжерного фрезерования, в особенности при изготовлении деталей с пазами переменной ширины. Это обусловлено тем, что в указанном способе все операции по фрезерованию паза осуществляют фрезой с одним и тем же диаметром рабочей части, причем сначала полностью выполняют черновое фрезерование одного паза (межлопаточного паза), а только потом поочередно выполняют фрезерование следующих пазов.The disadvantage of this method is the low productivity of plunger milling, especially in the manufacture of parts with grooves of variable width. This is due to the fact that in this method, all the operations of milling a groove are carried out by a milling cutter with the same diameter of the working part, and first they completely perform rough milling of one groove (interscapular groove), and only then milling of the following grooves is performed alternately.
Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в повышении производительности обработки при изготовлении деталей с пазами переменной ширины.The technical result achieved by using the invention is to increase processing productivity in the manufacture of parts with grooves of variable width.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе обработки заготовки детали с пазами, включающем обработку пазов фрезерованием, при котором фрезе сообщают вращение и движение подачи в направлении, совпадающем с осью вращения, и выполняют рабочие ходы фрезы в пределах назначенных границ области обработки паза с образованием в заготовке каналов, выполнение рабочих ходов осуществляют последовательно с использованием фрез с уменьшающимся диаметром рабочей части, который выбирают в зависимости от расчетного значения диаметра рабочей части из условия обеспечения в процессе обработки максимальной площади поверхности, образованной режущей кромкой фрезы при ее контакте с обрабатываемой поверхностью заготовки, при этом замену фрезы с одним диаметром рабочей части на фрезу с другим диаметром рабочей части осуществляют после выполнения фрезой всех возможных рабочих ходов на обрабатываемой заготовке, причем рабочие ходы выполняют с наиболее широкой стороны паза до достижения рабочей частью фрезы заданной длины рабочего хода.The specified technical result is achieved due to the fact that in the method of processing a workpiece with grooves, including milling grooves, in which the mill is informed of the rotation and feed movement in the direction coinciding with the axis of rotation, and the working strokes of the mill are performed within the assigned boundaries of the groove processing area with the formation of channels in the workpiece, the execution of working moves is carried out sequentially using mills with a decreasing diameter of the working part, which is selected depending on the calculated value I of the diameter of the working part from the condition of ensuring during processing the maximum surface area formed by the cutting edge of the cutter when it comes in contact with the workpiece’s work surface, while replacing a mill with one diameter of the working part with a mill with a different diameter of the working part is carried out after the mill has completed all possible working strokes on the workpiece, and the working strokes are performed from the widest side of the groove until the working part of the cutter reaches the specified length of the working stroke.
Указанный технический результат достигается также тем, что рабочие ходы выполняют так, чтобы граница канала, образованного в заготовке за один рабочий ход фрезы, имела точки касания с назначенными границами области обработки паза, расположенными по разные стороны от срединной поверхности паза, или с одной из указанных назначенных границ области обработки паза. При этом под термином «срединная поверхность паза» понимается геометрическое место точек, равноудаленных от боковых поверхностей паза.The specified technical result is also achieved by the fact that the working strokes are performed so that the boundary of the channel formed in the workpiece in one working stroke of the cutter has tangent points with the designated boundaries of the groove processing area located on opposite sides of the middle surface of the groove, or with one of the indicated the assigned boundaries of the groove processing area. Moreover, the term "middle surface of the groove" refers to the geometric location of points equidistant from the side surfaces of the groove.
Указанный технический результат достигается также тем, что по меньшей мере часть назначенных границ области обработки паза представляет собой линейчатую поверхность, при этом движение подачи фрезы осуществляют вдоль одной из образующих упомянутой поверхности.The specified technical result is also achieved by the fact that at least a part of the designated boundaries of the groove processing area is a ruled surface, while the cutter feed movement is carried out along one of the generators of the said surface.
Указанный технический результат достигается также тем, что линейчатая поверхность представляет собой цилиндрическую или коническую поверхность.The specified technical result is also achieved by the fact that the ruled surface is a cylindrical or conical surface.
Указанный технический результат достигается также тем, что способ предназначен для обработки заготовки моноколеса лопаточной машины.The specified technical result is also achieved by the fact that the method is intended for processing a blank of a monowheel of a shoveling machine.
Указанный технический результат достигается также тем, что способ предназначен для обработки детали технологической оснастки.The specified technical result is also achieved by the fact that the method is intended for processing parts of technological equipment.
На чертежах показаны:The drawings show:
на фиг.1 - общий вид колеса ступени ротора авиационного газотурбинного двигателя;figure 1 is a General view of the wheel stage of the rotor of an aircraft gas turbine engine;
на фиг.2 - решетка профилей диффузорного канала рабочих лопаток компрессора;figure 2 - lattice profiles of the diffuser channel of the compressor blades;
на фиг.3 - схема разделения пазов по глубине Н на три слоя с глубинами Н1, Н2 и Н3, где: I, II и III - соответствующие номера фрез;figure 3 is a diagram of the separation of grooves along the depth H into three layers with depths H 1 , H 2 and H 3 , where: I, II and III are the corresponding numbers of cutters;
на фиг.4 - схема расположения рабочих частей фрез, последовательно используемых при обработке монотонно сужающегося по длине паза.figure 4 - arrangement of the working parts of the mills, sequentially used in the processing of monotonously tapering along the length of the groove.
Заявленный способ обработки заготовки детали с пазами может быть осуществлен, например, на двух-, трех- или многокоординатных фрезерных станках с ЧПУ или в обрабатывающих центрах. В качестве примера таких обрабатывающих центров можно привести шестикоординатный обрабатывающий центр ТВ1306 фирмы Liechti.The claimed method of processing a workpiece blank with grooves can be carried out, for example, on two-, three- or multi-axis CNC milling machines or in machining centers. An example of such machining centers is the six-axis machining center TB1306 from Liechti.
Под термином «плунжерное фрезерование» в контексте настоящей заявки понимается разновидность фрезерования, характеризующаяся движением подачи, направление которого совпадает с осью вращения фрезы.The term "plunger milling" in the context of this application refers to a type of milling characterized by a feed movement, the direction of which coincides with the axis of rotation of the cutter.
В качестве обрабатывающего инструмента могут использоваться, например, концевые или насадные фрезы со сменными пластинами типа R217/220.79 фирмы Seco Tools АВ.As a processing tool, for example, end or mounted mills with exchangeable inserts of the type R217 / 220.79 from Seco Tools AB can be used.
Заявленный способ обработки заготовки детали с пазами осуществляют следующим образом.The claimed method of processing a workpiece with grooves is as follows.
Осуществление способа рассмотрим на примере обработки заготовки моноколеса лопаточной турбомашины - фиг.1. Подобное колесо представляет собой, например, диск 1 (или кольцо) одной из ступеней ротора авиационного газотурбинного двигателя (или наземной газотурбинной установки), снабженный лопатками 2, выполненными за одно целое с указанным диском 1. Лопатки 2 на диске 1 расположены равномерно и идентичны между собой по геометрии. Соответственно межлопаточные пазы 3 также идентичны между собой по геометрии. Геометрия лопаток 2 и межлопаточных пазов 3 рассчитана конструктором моноколеса по известным методикам.The implementation of the method will be considered on the example of processing the workpiece of a monowheel of a blade turbomachine - figure 1. Such a wheel is, for example, a disk 1 (or ring) of one of the rotor stages of an aircraft gas turbine engine (or a ground gas turbine installation), equipped with
Обрабатываемую заготовку (для изготовления моноколес турбомашин обычно используются кольцевые заготовки) устанавливают на рабочем столе фрезерного станка или обрабатывающего центра таким образом, чтобы она была жестко и неподвижно закреплена в процессе фрезерования, но вместе с тем имела возможность поворота на фиксированный угол вокруг собственной оси 4 вращения. Такие возможности обеспечивают, например, обрабатывающие центры модели ТВ 1306 фирмы Liechti.The workpiece to be processed (ring blanks are usually used for the manufacture of turbomachine monowheels) are installed on the working table of the milling machine or the machining center so that it is rigidly and motionlessly fixed during the milling process, but at the same time it can be rotated by a fixed angle around its own axis of
Технолог, используя также известные методики, назначает границы 5' и 5" (см. фиг.2) области обработки каждого паза, исходя, прежде всего, из припуска на последующую обработку. Эти пространственные границы 5' и 5" представляют собой «контрольные» поверхности, т.е. такие поверхности, которых в рамках описываемой технологической операции черновой обработки режущий инструмент может касаться, но не может их пересекать. Часто эти поверхности эквидистантны поверхностям готовой детали (в частном случае, поверхностям лопаток готового моноколеса лопаточной машины).The technologist, using well-known techniques, assigns the
Весь цикл черновой (предварительной) обработки заготовки детали с пазами ведут при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки на фрезерном станке или обрабатывающем центре.The entire cycle of roughing (preliminary) processing of a workpiece blank with grooves is carried out while the workpiece being fixed is fixed on the milling machine or machining center.
Предварительно оценивают геометрические характеристики области обработки, т.е. области, располагающейся внутри границ 5' и 5" области обработки одного паза. Поскольку все пазы в изготавливаемом моноколесе лопаточной машины идентичны друг другу, результаты данной оценки, а также последующих оценок справедливы для всех пазов обрабатываемого моноколеса. К оцениваемым характеристикам относятся, в первую очередь, ширина W зоны обработки (фиг.2), ее глубина Н (на фиг.3), степень изменения ширины W по глубине Н, а также характер изменения ширины W вдоль паза (т.е. при движении вдоль линии центров окружностей 14, вписанных в поперечное сечение паза см. фиг.2). На основании оценки перечисленных характеристик области обработки устанавливают необходимые значения диаметров рабочей части фрез, расположение фрез при выполнении рабочих ходов и длины рабочих ходов.Preliminary estimate the geometric characteristics of the processing area, i.e. the area located within the boundaries of the 5 'and 5 "processing areas of one groove. Since all the grooves in the manufactured monowheel of the shovel are identical to each other, the results of this assessment, as well as subsequent evaluations, are true for all grooves of the machined monowheel. The evaluated characteristics are primarily , the width W of the treatment zone (FIG. 2), its depth H (in FIG. 3), the degree of change in the width W along the depth H, and also the nature of the change in the width W along the groove (i.e., when moving along the line of the centers of
Под термином «длина рабочего хода фрезы» понимается расстояние, на которое производится погружение фрезы в материал заготовки при выполнении рабочего хода.The term "length of the stroke of the cutter" refers to the distance at which the cutter is immersed in the workpiece material during the execution of the stroke.
В инструментальном патроне закрепляют фрезу для плунжерного фрезерования (например, фрезу со сменными пластинами) и начинают выполнение рабочих ходов. При плунжерном фрезеровании движение подачи осуществляют вдоль оси вращения фрезы.In the tool holder, a milling cutter is fixed for plunger milling (for example, a milling cutter with interchangeable inserts) and the execution of working moves begins. When plunger milling, the feed movement is carried out along the axis of rotation of the cutter.
Для пазов с относительно невысокой степенью изменения ширины W по глубине Н, например, если изменение ширины W межлопаточного паза по глубине Н, с учетом изогнутости паза в этом направлении, меньше или равно половине разницы между соседними диаметрами фрез из стандартизованного размерного ряда диаметров фрез допустимых для выбранного обрабатывающего оборудования и доступных в конкретных производственных условиях, длины рабочего хода фрез устанавливают равными глубине Н паза.For grooves with a relatively low degree of change in the width W along the depth H, for example, if the change in the width W of the interscapular groove along the depth H, taking into account the curvature of the groove in this direction, is less than or equal to half the difference between adjacent mill diameters from a standardized size range of mill diameters acceptable for the selected processing equipment and available in specific production conditions, the length of the working stroke of the milling cutters is set equal to the depth H of the groove.
Для пазов с более высокой степенью изменения ширины W по глубине Н, например, если изменение ширины W межлопаточного паза по глубине Н, с учетом изогнутости паза в этом направлении, больше половины разницы между соседними диаметрами фрез из стандартизованного размерного ряда диаметров фрез допустимых для выбранного обрабатывающего оборудования и доступных в конкретных производственных условиях, паз условно разделяют по глубине Н на несколько слоев со значениями средней для каждого слоя глубиной Н1 Н2, Н3 и т.д. В этом случае обработку паза ведут послойно, т.е. сначала выполняют все рабочие ходы фрезами в пределах первого слоя (считая от периферийной части заготовки с наибольшим диаметром) с длиной рабочего хода, равной Н1 затем выполняют рабочие ходы в пределах следующего слоя с длиной рабочего хода Н2 и т.д. до завершения обработки паза.For grooves with a higher degree of change in width W along the depth H, for example, if the change in the width W of the interscapular groove along the depth H, taking into account the curvature of the groove in this direction, is more than half the difference between adjacent mill diameters from a standardized size range of mill diameters acceptable for the selected machining equipment and available in specific production conditions, the groove is conventionally divided by depth H into several layers with values of average for each layer depth H 1 H 2 , H 3 , etc. In this case, the groove is processed in layers, i.e. first, all the working strokes are performed by milling cutters within the first layer (counting from the peripheral part of the workpiece with the largest diameter) with a stroke length equal to H 1, then the stroke moves within the next layer with a stroke length of H 2 , etc. until groove processing is complete.
Рабочие ходы фрезой выполняют с максимальной для каждого из них Fг - площадью поверхности главного движения, находящейся в контакте с заготовкой.Milling cutter strokes are performed with the maximum for each of them Fg - the surface area of the main movement in contact with the workpiece.
Fг функционально зависит от следующих параметров: D - диаметра рабочей части фрезы и t - глубины резания.Fg functionally depends on the following parameters: D - diameter of the working part of the cutter and t - cutting depth.
Это означает, что при заданной длине рабочего хода его выполняют фрезой с наибольшим возможным (в соответствии с предварительно проведенной оценкой геометрических характеристик области обработки) значением диаметра рабочей части и в условиях работы с наибольшей возможной для данной фрезы глубиной резания. Резание с наибольшей возможной для данной фрезы глубиной резания обеспечивается выбором положения фрезы в момент начала резания, например, путем моделирования процесса обработки паза с конкретной геометрией.This means that for a given length of the working stroke, it is performed with a milling cutter with the largest possible (in accordance with a preliminary assessment of the geometric characteristics of the processing area) value of the diameter of the working part and under conditions of work with the greatest possible cutting depth for this mill. Cutting with the greatest possible depth of cut for a given cutter is provided by the choice of the position of the cutter at the moment of cutting start, for example, by modeling the groove processing process with a specific geometry.
Выбор фрезы с диаметром рабочей части, обеспечивающей в процессе резания максимальную площадь поверхности главного движения, находящейся в контакте с заготовкой, делают, например, с использованием следующей формулы:The choice of a mill with the diameter of the working part, which ensures during cutting the maximum surface area of the main movement in contact with the workpiece, is done, for example, using the following formula:
где:Where:
F - проекция поверхности главного движения, находящейся в контакте с заготовкой, на плоскость, перпендикулярную оси вращения фрезы;F is the projection of the surface of the main movement in contact with the workpiece on a plane perpendicular to the axis of rotation of the cutter;
D - диаметр рабочей части фрезы;D is the diameter of the working part of the cutter;
t - глубина резания.t is the depth of cut.
Под термином "глубина резания" понимается максимальное расстояние 6 между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное в направлении, перпендикулярном оси вращения фрезы (см. фиг.4).The term "cutting depth" refers to the
При обработке заготовки в виде тела вращения (например, моноколеса лопаточной машины) движение подачи осуществляют преимущественно в направлении, перпендикулярном оси вращения заготовки (радиальное направление).When processing a workpiece in the form of a body of revolution (for example, a monowheel of a vane machine), the feed movement is carried out mainly in the direction perpendicular to the axis of rotation of the workpiece (radial direction).
Пазы, которые получают в результате черновой обработки заготовки моноколеса лопаточной машины, как правило, имеют ширину W, изменяющуюся не только по глубине Н, но и вдоль пазов. Первый рабочий ход при фрезеровании каждого паза выполняют с наиболее широкой его стороны, т.е. с той стороны, где величина W в сечении, наиболее удаленном от оси вращения моноколеса (в периферийном сечении), имеет наибольшее значение (фиг.4). Рабочий ход при обработке каждого паза выполняют до достижения рабочей частью фрезы заданной длины рабочего хода. После этого производят отвод фрезы из зоны обработки. Затем этой же фрезой выполняют другие возможные (для фрезы с данным диаметром рабочей части) рабочие ходы на обрабатываемой заготовке.The grooves that are obtained as a result of roughing the workpiece of a monowheel of a shovel machine, as a rule, have a width W that varies not only in depth H, but also along the grooves. The first working stroke when milling each groove is performed from its widest side, i.e. on the other hand, where the value of W in the section farthest from the axis of rotation of the monowheel (in the peripheral section) has the greatest value (Fig. 4). The working stroke during the processing of each groove is performed until the working part of the cutter reaches the specified working stroke length. After that, the cutter is removed from the processing zone. Then, with the same milling cutter, other possible (for a milling cutter with a given diameter of the working part) work strokes on the workpiece are performed.
Это могут быть рабочие ходы в пределах того же паза - в случае обработки пазов, ширина W которых мало изменяется вдоль пазов, или пазов, имеющих близкие значения ширины W паза на входе 9 и на выходе 10 межлопаточного паза. После выполнения всех возможных (на данном этапе обработки паза, например, при обработке с выбранной длиной рабочего хода) рабочих ходов в пределах одного паза осуществляют поворот заготовки вокруг ее оси 4 на угол 360°/n (где: n - число пазов в обрабатываемой заготовке) и выполняют идентичные рабочие ходы по обработке следующего паза.This can be working strokes within the same groove - in the case of grooves whose width W varies little along the grooves, or grooves having close values of the groove width W at the inlet 9 and at the
Формула (1) для выбора фрезы, обеспечивающей в процессе резания максимальную площадь поверхности главного движения, находящейся в контакте с заготовкой, при ее использовании дает непрерывный ряд расчетных значений диаметров Dрасч. рабочей части фрезы. При фрезеровании паза фрезами, имеющими расчетные значения диаметров рабочей части, каналы 11, образованные за рабочие ходы в заготовке, заканчиваются на границе слоев - для первого слоя эта граница будет находиться в среднем на глубине Н1 для второго - в среднем на глубине Н2 и т.д.Formula (1) for choosing a cutter that ensures the maximum surface area of the main movement in contact with the workpiece during cutting gives a continuous series of calculated diameters D calc. working part of a mill. When milling a groove with milling cutters having calculated values of the diameters of the working part, the channels 11 formed during the working strokes in the workpiece end at the layer boundary - for the first layer this boundary will be on average at a depth of H 1 for the second - on average at a depth of H 2 and etc.
Вместе с тем, для выбранного обрабатывающего оборудования не всегда допустимы, а в конкретных производственных условиях не всегда доступны фрезы с любым требуемым расчетным значением диаметра Dрасч.. В большинстве случаев на практике допустим и доступен лишь ограниченный набор из стандартного ряда фрез с дискретными значениями диаметров D рабочей части, которые численно могут совпадать, а могут и не совпадать с полученными значениями Dрасч. В этом случае из имеющегося набора допустимых и доступных фрез выбирают фрезу со значением диаметра D1 рабочей части, ближайшим меньшим к полученному для данного рабочего хода значением Dрасч., а рабочие ходы выполняют таким образом, чтобы граница канала 11, образованного за рабочий ход фрезы в заготовке, имела точки касания (не менее двух точек касания, например, 8' и 8") с назначенными границами 5' и 5" области обработки паза, располагающимися по разные стороны от срединной поверхности 7 паза. На практике, на равномерно сужающихся по глубине Н пазах, такие точки касания имеют место в конце рабочего хода фрезы. Этот случай иллюстрирует фиг.3, где при фрезеровании паза рабочий ход фрезы с номером I оканчивается в положении касания границы канала 11, образованного фрезой в материале заготовки, с назначенными границами 5' и 5" области обработки паза, располагающимися по разные стороны от срединной поверхности 7 паза.However, for the selected processing equipment are not always acceptable, and in specific production conditions mills with any required design value of the diameter D calc. . In most cases, in practice, only a limited set of the standard row of cutters with discrete values of the diameters D of the working part is permissible and available, which may or may not coincide numerically with the obtained values of D calc. In this case, from the existing set of valid and available cutters, a cutter with a diameter value D 1 of the working part that is closest to the D calculation calculated for a given stroke is selected. , and the working strokes are performed in such a way that the boundary of the channel 11 formed during the working stroke of the milling cutter in the workpiece has tangent points (at least two tangent points, for example, 8 'and 8 ") with the assigned
В другом частном случае рабочие ходы могут выполняться таким образом, чтобы граница канала 11, образованного за рабочий ход фрезы в заготовке, имела точки касания с одной из назначенных границ области 5' или 5" обработки паза. Такой частный случай иллюстрирует фиг.3, где показана точка 12 касания для канала 11, образованного фрезой с номером II.In another particular case, the working strokes can be performed so that the boundary of the channel 11 formed during the working stroke of the milling cutter in the workpiece has tangent points from one of the designated boundaries of the
Однако преимущественным с точки зрения оптимизации получаемого технического результата является такое выполнение рабочих ходов фрезы в заготовке, когда граница канала 11, образованного фрезой в заготовке, имеет как точки касания (минимум, две точки касания,) с одной из назначенных границ (например, с границей 5") области обработки паза (например, точка 12 для канала, образованного фрезой с номером II), так и точку 8' касания (минимум, одну точку касания) с другой из назначенных границ (в данном случае, с границей 5') области обработки паза, располагающейся по другую сторону от срединной поверхности 7 паза.However, from the point of view of optimizing the technical result obtained, it is advantageous to perform the cutter’s working moves in the workpiece when the boundary of the channel 11 formed by the cutter in the workpiece has both touch points (at least two touch points,) with one of the assigned boundaries (for example, with a
При обработке монотонно сужающихся по длине пазов последовательно используют фрезы с уменьшающимся диаметром рабочей части. Это означает, что для таких пазов первый рабочий ход выполняют с наиболее широкой стороны паза фрезой с наибольшим выбранным для данного паза D рабочей части, а для последующих рабочих ходов, при каждой необходимости изменения D рабочей части, выбирают фрезы со все меньшими значениями указанного параметра.When processing monotonously tapering along the length of the grooves, cutters are sequentially used with a decreasing diameter of the working part. This means that for such grooves, the first working stroke is performed on the widest side of the groove with the cutter with the largest working part D selected for the given groove, and for subsequent working strokes, whenever necessary, changing the D working part, cutters with ever smaller values of the specified parameter are selected.
После выполнения фрезой с данным диаметром D1 рабочей части всех возможных рабочих ходов в процессе обработки одной заготовки производят замену этой фрезы на фрезу с другим диаметром D2 рабочей части и также выполняют рабочие ходы. Указанная последовательность действий выполняется до полного завершения черновой обработки заготовки.After the cutter with a given diameter D 1 of the working part of all possible working strokes during the processing of one workpiece, this mill is replaced with a mill with a different diameter D 2 of the working part and also the working strokes are performed. The specified sequence of actions is performed until the roughing of the workpiece is completed.
На фиг.4 показана схема расположения рабочих частей фрез последовательно используемых при обработке монотонно сужающихся по длине пазов и глубина резания 6.Figure 4 shows the arrangement of the working parts of the mills sequentially used in the processing of monotonously tapering along the length of the grooves and the depth of
Пример. Производилась черновая обработка заготовки моноколеса ступени компрессора, заключавшаяся в фрезеровании n идентичных друг другу пазов (которые после завершения чистовой обработки становятся межлопаточными каналами).Example. The roughing of the billet of the monowheel of the compressor stage was carried out, consisting in the milling of n grooves identical to each other (which, after finishing, become interscapular channels).
По конструкторской документации (после назначения границ области обработки паза, учитывающих необходимый припуск 1,5 мм на последующие переходы) был выполнен анализ характера изменения ширины W паза по его глубине (по направлению к оси заготовки) и по длине (вдоль паза). На основании проведенного анализа, с учетом допустимых для имеющегося ассортимента фрез длин рабочих ходов (определяемых длиной фрез), обрабатываемый паз по его глубине Н условно разделили на три слоя. Назначили, что граница между первым и вторым слоями (в случае, когда слои нумеруются от периферийной части моноколеса к его оси вращения) лежит на расстоянии 0,65-0,67 от радиуса заготовки моноколеса Rзаг., а граница между вторым и третьим слоями лежит на расстоянии (0,32-0,35) Rзаг..According to the design documentation (after assigning the boundaries of the groove processing area, taking into account the necessary allowance of 1.5 mm for subsequent transitions), an analysis was made of the nature of the change in the groove width W along its depth (towards the workpiece axis) and along the length (along the groove). Based on the analysis, taking into account the permissible lengths of the working strokes for the available range of cutters (determined by the length of the cutters), the machined groove according to its depth N was conditionally divided into three layers. Assigned that the border between the first and second layers (in the case when the layers are numbered from the peripheral part of the unicycle to its axis of rotation) lies at a distance of 0.65-0.67 from the radius of the workpiece of the unicycle R zag. and the border between the second and third layers lies at a distance of (0.32-0.35) R zag. .
Имея заданные положения границ между слоями из стандартного ряда фрез с диаметрами рабочей части: 125, 100, 80, 63, 50, 40, 35, 32, 25, 20, 16, 12, 10 мм, для обработки первого слоя выбрали на основании формулы (1), а также с учетом доступной в конкретных производственных условиях номенклатуры фрез и с учетом диаметра, длины и веса фрез, допустимых для обрабатывающего центра ТВ 1306 фирмы Liechti, фрезы с диаметрами 80, 50, 40 и 35 мм, обеспечивающими выполнение рабочих ходов с максимальной (для каждого из этих ходов) площадью поверхности главного движения, находящейся в контакте с заготовкой. При выборе фрез с указанными значениями диаметров учитывалась, в частности, и возможность выполнения каждого рабочего хода или, по меньшей мере, части рабочих ходов таким образом, чтобы граница канала, образованного за рабочий ход фрезы в заготовке, имела точки касания с назначенными границами области обработки паза, располагающимися по разные стороны от срединной поверхности паза и/или точки касания с одной из назначенных границ области обработки паза.Having the specified position of the boundaries between the layers from the standard row of cutters with the diameters of the working part: 125, 100, 80, 63, 50, 40, 35, 32, 25, 20, 16, 12, 10 mm, for processing the first layer was chosen based on the formula (1) as well as taking into account the range of cutters available in specific production conditions and taking into account the diameter, length and weight of the cutters acceptable for the processing center TV 1306 of the company Liechti, cutters with diameters of 80, 50, 40 and 35 mm, ensuring the execution of working strokes with the maximum (for each of these moves) surface area of the main movement in contact act with the workpiece. When choosing milling cutters with the indicated diameters, we took into account, in particular, the possibility of each working stroke or at least part of the working strokes so that the boundary of the channel formed during the working stroke of the cutter in the workpiece had tangent points with the assigned boundaries of the processing area grooves located on opposite sides from the middle surface of the groove and / or the point of contact with one of the designated boundaries of the groove processing area.
Для фрезы с диаметром 80 мм выполнили следующую последовательность ходов: подвод инструмента к наиболее широкой стороне паза, рабочие и вспомогательные ходы для обработки паза с наиболее широкой его стороны, отвод инструмента от заготовки, вспомогательный ход, перемещающий инструмент к противоположной стороне паза, рабочие и вспомогательные ходы для обработки паза с указанной стороны, отвод инструмента от заготовки, поворот заготовки на угол 360°/n, где n - количество лопаток моноколеса. Затем описанные действия (рабочие и вспомогательные ходы) были повторены при обработке всех пазов фрезой с диаметром 80 мм на первом слое.The following sequence of strokes was performed for a mill with a diameter of 80 mm: tool feed to the widest side of the groove, working and auxiliary strokes for machining the groove from its widest side, removal of the tool from the workpiece, auxiliary stroke moving the tool to the opposite side of the groove, work and auxiliary moves for processing a groove from the indicated side, removal of the tool from the workpiece, rotation of the workpiece through an angle of 360 ° / n, where n is the number of monowheel blades. Then the described actions (working and auxiliary moves) were repeated when processing all the grooves with a mill with a diameter of 80 mm on the first layer.
Затем (в пределах первого слоя) выполнили обработку, аналогичную вышеописанной, фрезами с диаметрами 50 и 40 мм.Then (within the first layer), processing similar to the above was performed with milling cutters with diameters of 50 and 40 mm.
Для фрезы с диаметром 35 определили следующую последовательность ходов: подвод инструмента к наиболее широкой стороне паза, рабочие и вспомогательные ходы для обработки паза с указанной стороны, отвод инструмента от заготовки, поворот заготовки на угол 360°/n. Затем эти действия повторяют до тех пор, пока не будут обработаны все пазы 5 фрезой с диаметром 35 на первом слое.The following sequence of strokes was determined for a mill with a diameter of 35: the tool feed to the widest side of the groove, the working and auxiliary strokes for machining the groove from the specified side, the tool is removed from the workpiece, the workpiece is rotated through an angle of 360 ° / n. Then these steps are repeated until all the
Для второго слоя из стандартного ряда фрез с учетом доступной в конкретных производственных условиях номенклатуры фрез и с учетом диаметра, длины и веса фрез, допустимых для обрабатывающего центра ТВ 1306 фирмы Liechti, определили набор фрез с диаметрами 40 и 35 мм, обеспечивающими выполнение рабочих ходов с максимальной (для каждого из этих ходов) площадью поверхности главного движения, находящейся в контакте с заготовкой.For the second layer from the standard range of cutters, taking into account the range of cutters available in specific production conditions and taking into account the diameter, length and weight of the cutters acceptable for the Liechti TV 1306 machining center, we determined a set of cutters with diameters of 40 and 35 mm, which ensure working strokes with the maximum (for each of these moves) surface area of the main movement in contact with the workpiece.
Для фрезы с диаметром 40 определили следующую последовательность ходов: подвод инструмента к наиболее широкой стороне паза, рабочие и вспомогательные ходы для обработки паза с наиболее широкой стороны, отвод инструмента от заготовки, вспомогательный ход, перемещающий инструмент к противоположной стороне паза, рабочие и вспомогательные ходы для обработки паза с указанной стороны, отвод инструмента от заготовки, поворот заготовки на угол 360°/n. Затем эти действия (рабочие и вспомогательные ходы) повторяют до тех пор, пока не будут обработаны все пазы фрезой с диаметром 40 на втором слое.For a cutter with a diameter of 40, the following sequence of strokes was determined: tool feed to the widest side of the groove, working and auxiliary strokes for machining the groove from the widest side, tool retraction from the workpiece, auxiliary stroke moving the tool to the opposite side of the groove, working and auxiliary strokes for processing the groove from the indicated side, withdrawing the tool from the workpiece, turning the workpiece through an angle of 360 ° / n. Then these actions (working and auxiliary moves) are repeated until all the grooves with a mill with a diameter of 40 on the second layer are processed.
Для фрезы с диаметром 35 определили следующую последовательность ходов: подвод инструмента к наиболее широкой стороне паза, рабочие и вспомогательные ходы для обработки паза с наиболее широкой его стороны, отвод инструмента от заготовки, поворот заготовки на угол 360°/n. Затем эти действия повторяют до тех пор, пока не будут обработаны все пазы 3 фрезой с диаметром 35 мм на втором слое.The following sequence of strokes was determined for a cutter with a diameter of 35: a tool feed to the widest side of the groove, working and auxiliary strokes for machining the groove from its widest side, tool removal from the workpiece, rotation of the workpiece through an angle of 360 ° / n. Then, these steps are repeated until all the
Для третьего слоя из стандартного ряда фрез с учетом доступной в конкретных производственных условиях номенклатуры фрез и с учетом диаметра, длины и веса фрез, допустимых для обрабатывающего центра ТВ 1306 фирмы Liechti определили набор фрез с диаметрами 35, 32, 25 мм, обеспечивающих выполнение рабочих ходов с максимальной (для каждого из этих ходов) площадью поверхности главного движения, находящейся в контакте с заготовкой.For the third layer from the standard range of cutters, taking into account the range of cutters available in specific production conditions and taking into account the diameter, length and weight of the cutters acceptable for the processing center TV 1306, Liechti defined a set of cutters with diameters of 35, 32, 25 mm, which ensure the execution of working strokes with the maximum (for each of these moves) surface area of the main movement in contact with the workpiece.
Для фрезы с диаметром 35 мм определили следующую последовательность ходов: подвод инструмента к наиболее широкой стороне паза, рабочие и вспомогательные ходы для обработки паза с наиболее широкой его стороны, отвод инструмента от заготовки, поворот заготовки на угол 360°/n. Затем эти действия повторяют до тех пор, пока не будут обработаны все пазы фрезой с диаметром 35 мм на третьем слое.The following sequence of strokes was determined for a mill with a diameter of 35 mm: tool feed to the widest side of the groove, working and auxiliary strokes for machining the groove from its widest side, tool removal from the workpiece, rotation of the workpiece through an angle of 360 ° / n. Then, these steps are repeated until all the grooves are cut with a mill with a diameter of 35 mm on the third layer.
Затем на третьем слое аналогично выполняют обработку фрезами с диаметрами 32 и 25 мм.Then, on the third layer, machining with cutters with diameters of 32 and 25 mm is similarly performed.
После обработки всех трех слоев получили профили лопаток с образованием между ними межлопаточных пазов.After processing all three layers, blade profiles were obtained with the formation of interscapular grooves between them.
На этом этап черновой обработки детали с пазами закончен.At this stage, the roughing of the part with grooves is completed.
Очевидно, что при наличии только одного слоя (т.е. при обработке пазов без разделения на слои) технологические переходы черновой обработки аналогичны перечисленным выше.Obviously, if there is only one layer (i.e., when processing grooves without dividing into layers), the technological transitions of roughing are similar to those listed above.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010153321/02A RU2476296C2 (en) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | Method of machining part blank with grooves |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010153321/02A RU2476296C2 (en) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | Method of machining part blank with grooves |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2476296C2 true RU2476296C2 (en) | 2013-02-27 |
| RU2010153321A RU2010153321A (en) | 2013-03-20 |
Family
ID=49121651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010153321/02A RU2476296C2 (en) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | Method of machining part blank with grooves |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2476296C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105414622A (en) * | 2015-12-04 | 2016-03-23 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | Efficient numerical-control machining method for large flexible blade |
| RU2663371C2 (en) * | 2016-12-28 | 2018-08-03 | Акционерное общество "ОДК-Авиадвигатель" | Method for processing blade blank nozzle apparatus of gas turbine engine |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2571983C1 (en) * | 2014-09-09 | 2015-12-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method of manufacturing of double sprocket |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU610618A1 (en) * | 1975-02-14 | 1978-06-15 | Ленинградское Специальное Конструкторское Бюро Тяжелых И Уникальных Станков | Propeller screw-working machine |
| SU617181A1 (en) * | 1976-07-05 | 1978-07-30 | Предприятие П/Я А-7204 | Device for continuous milling of grooves |
| SU1450933A1 (en) * | 1987-06-01 | 1989-01-15 | Всесоюзный Проектно-Технологический Институт Энергетического Машиностроения | Milling head to n/c machines for machining parts having complex ruled surfaces |
| US6077002A (en) * | 1998-10-05 | 2000-06-20 | General Electric Company | Step milling process |
| US6991434B2 (en) * | 2003-03-19 | 2006-01-31 | Mtu Aero Engines Gmbh | Method of producing components subjected to flow, and components made by said method |
| RU2351441C2 (en) * | 2006-10-24 | 2009-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" | Method of detail treatment |
-
2010
- 2010-12-27 RU RU2010153321/02A patent/RU2476296C2/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU610618A1 (en) * | 1975-02-14 | 1978-06-15 | Ленинградское Специальное Конструкторское Бюро Тяжелых И Уникальных Станков | Propeller screw-working machine |
| SU617181A1 (en) * | 1976-07-05 | 1978-07-30 | Предприятие П/Я А-7204 | Device for continuous milling of grooves |
| SU1450933A1 (en) * | 1987-06-01 | 1989-01-15 | Всесоюзный Проектно-Технологический Институт Энергетического Машиностроения | Milling head to n/c machines for machining parts having complex ruled surfaces |
| US6077002A (en) * | 1998-10-05 | 2000-06-20 | General Electric Company | Step milling process |
| US6991434B2 (en) * | 2003-03-19 | 2006-01-31 | Mtu Aero Engines Gmbh | Method of producing components subjected to flow, and components made by said method |
| RU2351441C2 (en) * | 2006-10-24 | 2009-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" | Method of detail treatment |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105414622A (en) * | 2015-12-04 | 2016-03-23 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | Efficient numerical-control machining method for large flexible blade |
| RU2663371C2 (en) * | 2016-12-28 | 2018-08-03 | Акционерное общество "ОДК-Авиадвигатель" | Method for processing blade blank nozzle apparatus of gas turbine engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010153321A (en) | 2013-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5437559B2 (en) | Method for machining turbine engine components | |
| US8518223B2 (en) | Method and apparatus for forming by electrochemical material removal | |
| CN106216747A (en) | A kind of integral wheel 5-shaft linkage numerical control cut track path processing method | |
| US8286348B2 (en) | Method of manufacturing and refinishing integrally bladed rotors | |
| US8573898B2 (en) | Form milling cutter for the machining of titanium alloys etc | |
| AU2017221880B2 (en) | Method for manufacturing or for repairing a component of a rotary machine as well as a component manufactured or repaired using such a method | |
| JP4300275B2 (en) | Process design method, process design apparatus, and computer program | |
| EP2564962B1 (en) | Airfoil machining method | |
| US10710183B2 (en) | Method for determining the flank face contour of a gear skiving tool, gear skiving tool and use thereof | |
| RU2358843C2 (en) | Milling method | |
| RU2476296C2 (en) | Method of machining part blank with grooves | |
| Liang et al. | Tool orientation optimization and location determination for four-axis plunge milling of open blisks | |
| JP6633344B2 (en) | Blisk manufacturing method | |
| RU2429949C1 (en) | Procedure for processing mono-wheel | |
| RU2482940C1 (en) | Method of machining gas turbine engine blisk | |
| RU2648174C1 (en) | Method of treatment of a radial end groove on the parts of a gas turbine engine (options) | |
| KR20220116398A (en) | Method for manufacturing or for repairing a component of a rotary machine as well as a component manufactured or repaired using such a method | |
| RU2625860C1 (en) | Method of manufacture of integrally-machined rotor of gas turbine engine | |
| US20200269333A1 (en) | Form cutting method | |
| RU2689476C1 (en) | Method of blades of gas turbine blisk blades processing | |
| CN108762080B (en) | Four-axis rough machining axial flow type blisk cutter bottom edge cutting evaluation and feeding speed optimization method | |
| CN114473035B (en) | Method for machining spindle mortises of turbochargers | |
| RU2608111C2 (en) | Method of gte bladed disk shaped vane channels forming | |
| RU2264891C1 (en) | Method for shaping complex-profile inter-blade ducts of monoimpeller of gas-turbine engine and tool for performing the same | |
| EP1248998B1 (en) | A process for contour control machining of metal blocks |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20151109 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20190802 |