盘轴一体结构零件高效车铣复合加工数控技术研究

1研究目标

　　以盘轴一体结构零件为载体，利用公司新引进的WFL—M65车铣复合加工设备，开展盘轴一体化复杂结构零件的高效车铣复合加工数控技术研究和加工验证，掌握车铣复合加工设备的功能特点、零件加工工艺和复合数控编程技术。实现一次装夹，完成车、铣、钻、扩、铰加工和一次成形，大幅度地提高零件加工质量和加工效率。

　　1.1 零件类型

　　盘轴一体结构零件是将原盘与前轴颈合为一体的典型的复杂零件，是发动机中的关键件和重要承力件，材料为TC17，零件结构复杂、尺寸精度高、特别是轴颈锥壁与轮盘的辐板形成了半封闭深型腔结构，径向深度达75mm，敞开性极差，加工中进退刀极其困难，需要多把刀具转接才能完成加工。轴颈锥壁处最小壁厚仅为2.8mm，容易产生加工变形，给切削加工造成极大困难，加工质量不易保证。

　　1.2 预期达到的技术指标

　　通过盘轴一体结构零件高效车铣复合加工技术研究，掌握复杂零件的复合加工技术、复合编程技术，提升公司制造水平，加工后的零件内孔配合尺寸ф396.2H7（+0.057）、跳动0.015；配合尺寸ф401.5 H7（+0.063）、垂直度0.01；轴颈锥面壁厚2.76+0.1；3.2+0.1；端面基准○B平面度0.015等尺寸及技术条件满足设计图纸要求。填补公司盘轴一体化零件复合加工技术空白。

2攻关试验

　　2.1数控加工工艺方案的制定

　　2.1.1 数控工艺路线规划

　　盘轴一体结构零件毛坯采用模锻件，热处理状态：固熔+时效，HB≥388。通过对零件进行结构和工艺性分析，考虑到零件的特殊结构及材料的加工特点等因素，将原加工工艺路线进行了全新的优化设计，通过采用车铣复合加工设备，实现了车、铣、钻、扩、较一次装夹加工成型。新工艺将原来的工序进行了集成和合并，将原来24道工序合并成4道工序，共优化减少了20道工序，极大地缩短了加工周期，减少了零件的周转。

　　2.2数控刀具结构及刀具材料的选择

　　盘轴一体结构零件由于其特殊的深腔结构，且从超声波探伤到成品有较大的加工余量，半封闭深腔加工中走刀困难，加工过程中刀具与零件容易产生碰撞，因此刀具结构设计成为关键，同时零件加工采用了卧式车铣复合加工中心，在进行刀具结构设计时要充分考虑机床接口和刀具的可达性，考虑到设备的特点和内部功能，高压内冷结构刀具属于首选方案。根据以往加工经验，最终确定的刀具方案。