航空发动机涡轮机匣铣数控加工工艺

3 加工难点解决方案

　　3. 1 斜面去余量解决方案

　　由于余量过大，采用了伊斯卡Φ40R2 飞碟铣刀进行粗去余量，严格沿切线切入、切出，防止出现打刀，并采用内冷方式对刀具进行冷却。如图 1 所示，加工一个型面需加工四刀，每加工一刀，观察并更换刀片，参数转速为 S=200r/min，f=350mm/min，ap=1mm 。将余量完全去除共消耗刀片 20 片。

　　由于切线切入切除，必然有较多残留，所以需要清根，同样也不选用效率低且成本高的整体硬质合金刀具，而选用山高 Φ32R6 可换刀片刀具进行加工。为防止出现打刀，将岛子每侧清根分成 5 个程序分层加工切削，参数为 S=400r/min，f=150mm/min，ap=1mm 。比传统硬质合铣刀去余量加工效率提高较多，同样降低了大量的刀具及人工成本，见图 1。

图 1 飞碟铣刀去斜面余量

　　3. 2 斜面岛子中间孔去余量解决方案

　　传统方案为采用 U 钻直接钻孔，这样会产生较大的力，会造成零件出现较大变形，而且容易出现零件窜动的现象，对夹具也是个考验。或者采用整体硬质合金钻头钻底孔后采用大直径合金铣刀铣孔，这样效率比较低，成本也较高。针对这些问题，决定选用而选用山高 Φ32R6 可换刀片刀具进行螺旋铣，这样既节省了刀具， 又提高了效率。 加工路线如图2所示。采用螺旋铣，铣出盲孔，为后续精铣加工留取足够的余量。切削参数为，S=397r/min，f=40mm/min，ap=1mm ，见图 2。

图 2 螺旋铣去余量

　　3. 4 铣 63 腰槽

　　首先，采用 D5R0. 2 铣刀铣出平面。采用 UG CAM  的 ZLEVEL 方式编制铣斜平面的程序，留取 0.5mm 余量。铣出该平面为打孔去余量做好准备。其次，采用 D3 钻头进行打点及钻孔，在腰槽中钻出 3 个孔，这样可去除大部分余量，也能有有效的预防 D5 铣刀的打刀现象。

　　采用 UGCAM 编制出钻孔程序。再次，采用 D5 铣刀进行粗铣。使用 UGCAM 的ZLEVEL 编制方式编制分层粗铣的方式，每层深度 0.5mm ，单边留取 0.2mm 余量。最后，采用 D5 铣刀进行精铣，使用 UCCAM 固定轴铣方式，编制轮廓程序，使用刀补进行加工，保证零件加工合格。加工时必须注意使用辅助支撑夹具对零件小端进行支撑，尽量降低加工时的切削振动，防止刀具断裂。

4 结语

　　通过 PW 公司零件新件研制任务的展开，对某涡轮机匣加工工艺进行了精心的规划设计，并尝试各种方案，攻克了诸多高压涡轮机匣研制的技术难题，在大进给去余量积累一定的经验，充分掌握了大进给铣刀使用方法，若涡轮机匣若采用切削刀具的耐热性更高且不易与工件材料产生化学反应，具有出色的抗沟槽磨损性能的陶瓷刀片，效率将会大大提高，同样也在腰槽加工刀具选用、参数选择、变形控制等方面取得一定的成果。这些经验为为我公司与 PW 公司长期合作打下了坚实的基础。