一种叶片型面精密铣削中的刀具长度补偿方法技术

一种叶片型面精密铣削中的刀具长度补偿方法，其特征在于：所述的叶片型面精密铣削中的刀具长度补偿方法，通过对每组刀具加工叶片按加工顺序进行型面检测数据的分析，找到代表特征截面厚度的截面最大厚度Cmax的变化与不同加工顺序之间的相互关系，并确定为实现每组刀具加工叶片的厚度保持不变，需要在加工不同顺序的叶片时，给出同一种刀具的不同刀具长度补偿值。本发明专利技术的优点：使高温合金的型面精铣加工轮廓余量由0.10mm范围缩小到0.03mm以内，型面精铣效率提高20％，单台刀具费用降低50％，并且技术成果已经推广到所有转、静子叶片的型面加工中。

A tool length compensation method for blade profile precision milling

A method of cutting tool length compensation in the precision milling of blade surface is characterized by the method of cutting tool length compensation in the precision milling of blade profile. By analyzing the data of the face detection in the order of machining of each cutting tool, the change of the maximum thickness of the section thickness Cmax representing the thickness of the characteristic section is found. The relationship between different processing orders is determined and the thickness of the blade is kept unchanged for each set of cutting tools. It is necessary to give the compensation value of the different tool length of the same tool when the blade is processed in different order. The advantages of the invention are: the contour finishing margin of the high temperature alloy is reduced from 0.10mm to less than 0.03mm, the efficiency of finishing milling is increased by 20%, the cost of single cutting tool is reduced by 50%, and the technical results have been extended to the processing of all rotary and stator blades.

【技术实现步骤摘要】
一种叶片型面精密铣削中的刀具长度补偿方法
本专利技术涉及叶片型面精密铣削领域，特别涉及了一种叶片型面精密铣削中的刀具长度补偿方法。
技术介绍
通过对每组刀具加工叶片按加工顺序进行型面检测数据的分析，找到代表特征截面厚度的截面最大厚度Cmax的变化与不同加工顺序之间的相互关系，并确定为实现每组刀具加工叶片的厚度保持不变，需要在加工不同顺序的叶片时，给出同一种刀具的不同刀具长度补偿值。作为压气机的高压部分，其转子和静子叶片材料多为高温合金，以适应流经的高温高压的气体，高温合金材料具有如下加工特性：(1)切削力较大，一般为加工钢材的1.5～2倍；(2)切削温度高，在相同条件下，切削温度约为45#钢的1.5～2倍；(3)刀具磨损严重，机械磨损、粘结磨损、扩散磨损和氧化磨损均比较严重；(4)加工硬化现象严重，已加工表面硬化程度可达基体硬度的1.5～2倍；切屑硬而韧，不易折断，造成切削过程中切屑处理困难。正是因为高温合金具有这样的加工特性，其加工所用刀具磨损速度较加工其它材料如不锈钢磨损更快，直接表现为型面铣削轮廓度迅速变差，加工变形随之增大，所以必须及时更换加工刀具，这也导致了加工效率低和刀具耐用度差的问题，这些问题是实现该种材料叶片型面精密、高效切削技术工程化应用的所必须解决的。
技术实现思路
本专利技术的目的是在叶片型面铣削过程中，为保证每组刀具所加工叶片轮廓厚度的一致性，采用不同加工顺序的叶片其同一刀具所对应不同刀具长度补偿值的方法实现这一目标，从而提高叶片型面的铣削精度水平和质量稳定性，降低刀具成本，特提供了一种叶片型面精密铣削中的刀具长度补偿方法。本专利技术提供了一种叶片型面精密铣削中的刀具长度补偿方法，其特征在于：所述的叶片型面精密铣削中的刀具长度补偿方法，通过对每组刀具加工叶片按加工顺序进行型面检测数据的分析，找到代表特征截面厚度的截面最大厚度Cmax的变化与不同加工顺序之间的相互关系，并确定为实现每组刀具加工叶片的厚度保持不变，需要在加工不同顺序的叶片时，给出同一种刀具的不同刀具长度补偿值。步骤一、确定需要进行长度补偿的刀具：首先确定型面各段精铣加工所用刀具及分界线的位置，如图1所示，叶身型面的加工程序分为3段，第1、2、3段精铣加工所用刀具分别为Φ3R1、Φ8R1、Φ5R2.5三种刀具，分界限分别为Ⅱ和Ⅲ截面中间，Ⅸ和Ⅹ截面中间，并以Φ3R1、Φ8R1、Φ5R2.5刀具补偿初始值为0加工叶片。步骤二、叶身型面测量，取得各截面的最大厚度偏差△Cmax：如图2所示，采用三坐标测量机测量Ⅱ、Ⅲ、Ⅸ、Ⅹ四个截面，取得各截面最大厚度Cmax的偏差△Cmax，而△Cmax＝Cmax(实测)-Cmax(理论)，4个截面的最大厚度偏差△Cmax分别为△CmaxⅡ、△CmaxⅢ、△CmaxⅨ、△CmaxⅩ。步骤三、分析测量数据，取得各刀具的半径补偿值△L：将4个截面预计的截面最大厚度Cmax的偏差△Cmax确定为0.05mm，三种刀具的半径补偿值△L分别记为△L(3)、△L(8)、△L(5)，则△L(3)＝△Cmax-△CmaxⅡ、△L(8)＝△Cmax-(△CmaxⅢ+△CmaxⅨ)/2，△L(5)＝△Cmax-△CmaxⅩ。步骤四、第一次补偿加工试验：在第一次确定了各刀具的△L后，在控制系统SINMENS的刀具表中，分别对应Φ3R1、Φ8R1、Φ5R2.5刀具，刀具长度补偿值分别输入为△L(3)、△L(8)、△L(5)，的代数数值，并将Φ3R1、Φ8R1、Φ5R2.5换新刀后完成新的叶片型面精铣加工。步骤五、再次型面测量：对第1次补偿后加工的叶片进行叶身型面的测量，取得各截面的最大厚度偏差△Cmax；步骤六、测量数据分析：将再次取得的4个截面最大厚度偏差△Cmax分别记为△CmaxⅡ(1)、△CmaxⅢ(1)、△CmaxⅨ(1)、△CmaxⅩ(1)步骤七、对第一次确定的刀具长度补偿值△L进行修正：修正控制系统SINMENS刀具表中Φ3R1、Φ8R1、Φ5R2.5刀具的刀具长度补偿值，新的刀具长度补偿值记为△L(3)‘、△L(8)‘、△L(5)‘，则△L(3)‘＝△L(3)+△CmaxⅡ(1)，△L(8)‘＝△L(8)+(△CmaxⅢ(1)、△CmaxⅨ(1))/2，△L(5)‘＝△L(5)+△CmaxⅩ(1)；步骤八、第二次补偿试验：按照新修正后的Φ3R1、Φ8R1、Φ5R2.5刀具的刀具长度补偿值△L(3)‘、△L(8)‘、△L(5)‘，将这三种刀具更换新刀后，加工第2件叶片；步骤九、取得每组刀具加工第2、3、4……件叶片的刀具长度补偿值：每组刀具加工的第2、3、4……件叶片的刀具长度补偿值，可以重复步骤二到步骤八来取得。本专利技术的优点：本专利技术所述的叶片型面精密铣削中的刀具长度补偿方法，使高温合金的型面精铣加工轮廓余量由0.10mm范围缩小到0.03mm以内，型面精铣效率提高20％，单台刀具费用降低50％，并且技术成果已经推广到所有转、静子叶片的型面加工中。附图说明下面结合附图及实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1为叶身型面精铣各部分分界示意图；图2为叶片型面截面最大厚度Cmax示意图。具体实施方式实施例本专利技术提供了一种叶片型面精密铣削中的刀具长度补偿方法，其特征在于：所述的叶片型面精密铣削中的刀具长度补偿方法，通过对每组刀具加工叶片按加工顺序进行型面检测数据的分析，找到代表特征截面厚度的截面最大厚度Cmax的变化与不同加工顺序之间的相互关系，并确定为实现每组刀具加工叶片的厚度保持不变，需要在加工不同顺序的叶片时，给出同一种刀具的不同刀具长度补偿值。步骤一、确定需要进行长度补偿的刀具：首先确定型面各段精铣加工所用刀具及分界线的位置，如图1所示，叶身型面的加工程序分为3段，第1、2、3段精铣加工所用刀具分别为Φ3R1、Φ8R1、Φ5R2.5三种刀具，分界限分别为Ⅱ和Ⅲ截面中间，Ⅸ和Ⅹ截面中间，并以Φ3R1、Φ8R1、Φ5R2.5刀具补偿初始值为0加工叶片。步骤二、叶身型面测量，取得各截面的最大厚度偏差△Cmax：如图2所示，采用三坐标测量机测量Ⅱ、Ⅲ、Ⅸ、Ⅹ四个截面，取得各截面最大厚度Cmax的偏差△Cmax，而△Cmax＝Cmax(实测)-Cmax(理论)，4个截面的最大厚度偏差△Cmax分别为△CmaxⅡ、△CmaxⅢ、△CmaxⅨ、△CmaxⅩ。步骤三、分析测量数据，取得各刀具的半径补偿值△L：将4个截面预计的截面最大厚度Cmax的偏差△Cmax确定为0.05mm，三种刀具的半径补偿值△L分别记为△L(3)、△L(8)、△L(5)，则△L(3)＝△Cmax-△CmaxⅡ、△L(8)＝△Cmax-(△CmaxⅢ+△CmaxⅨ)/2，△L(5)＝△Cmax-△CmaxⅩ。步骤四、第一次补偿加工试验：在第一次确定了各刀具的△L后，在控制系统SINMENS的刀具表中，分别对应Φ3R1、Φ8R1、Φ5R2.5刀具，刀具长度补偿值分别输入为△L(3)、△L(8)、△L(5)，的代数数值，并将Φ3R1、Φ8R1、Φ5R2.5换新刀后完成新的叶片型面精铣加工。步骤五、再次型面测量：对第1次补偿后加工的叶片进行叶身型面的测量，取得各截面的最大厚度偏差△Cmax；步骤六、测量数据分析：将再次取得的4个截面最大厚度偏差△C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶片型面精密铣削中的刀具长度补偿方法，其特征在于：所述的叶片型面精密铣削中的刀具长度补偿方法，通过对每组刀具加工叶片按加工顺序进行型面检测数据的分析，找到代表特征截面厚度的截面最大厚度Cmax的变化与不同加工顺序之间的相互关系，并确定为实现每组刀具加工叶片的厚度保持不变，需要在加工不同顺序的叶片时，给出同一种刀具的不同刀具长度补偿值。

【技术特征摘要】
1.一种叶片型面精密铣削中的刀具长度补偿方法，其特征在于：所述的叶片型面精密铣削中的刀具长度补偿方法，通过对每组刀具加工叶片按加工顺序进行型面检测数据的分析，找到代表特征截面厚度的截面最大厚度Cmax的变化与不同加工顺序之间的相互关系，并确定为实现每组刀具加工叶片的厚度保持不变，需要在加工不同顺序的叶片时，给出同一种刀具的不同刀具长度补偿值。2.按照权利要求1所述的叶片型面精密铣削中的刀具长度补偿方法，，其特征在于：步骤一、确定需要进行长度补偿的刀具：首先确定型面各段精铣加工所用刀具及分界线的位置，叶身型面的加工程序分为3段，第1、2、3段精铣加工所用刀具分别为Φ3R1、Φ8R1、Φ5R2.5三种刀具，分界限分别为Ⅱ和Ⅲ截面中间，Ⅸ和Ⅹ截面中间，并以Φ3R1、Φ8R1、Φ5R2.5刀具补偿初始值为0加工叶片。步骤二、叶身型面测量，取得各截面的最大厚度偏差△Cmax：采用三坐标测量机测量Ⅱ、Ⅲ、Ⅸ、Ⅹ四个截面，取得各截面最大厚度Cmax的偏差△Cmax，而△Cmax＝Cmax(实测)-Cmax(理论)，4个截面的最大厚度偏差△Cmax分别为△CmaxⅡ、△CmaxⅢ、△CmaxⅨ、△CmaxⅩ。步骤三、分析测量数据，取得各刀具的半径补偿值△L：将4个截面预计的截面最大厚度Cmax的偏差△Cmax确定为0.05mm，三种刀具的半径补偿值△L分别记为△L(3)、△L(8)、△L(5)，则△L(3)＝△Cmax-△CmaxⅡ、△L(8)＝△Cmax-(△CmaxⅢ+△CmaxⅨ)/2，△L(5)＝△Cma...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋成，李美荣，武志勇，杨建利，杨志勇，
申请(专利权)人：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21