五轴联动加工之叶轮加工案例

叶轮叶片,是航空发动机、汽轮机等装置核心的部件。叶轮既指装有动叶的轮盘,又指轮盘与安装其上的转动叶片的总称。在航空发动机中的涡轮叶片处于温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位,而被称为第一关键零件。

由于其复杂的曲面结构,以及近乎苛刻的应用环境,使得叶轮叶片成为最为典型的难加工结构件。叶轮叶片加工,素有“五轴加工的巅峰竞技场”之说,可见其在机加工技术上的典型代表作用,其先进的加工方案,深受国内外技术达人们的关注与追捧。

针对航空航天叶轮叶片加工难题,今天为大家推荐几款加工解决方案。

一、刀具的选择

1、为提高加工时效,应尽量选用大的快进给,大切深的刀具来进行叶片的粗加工,这样可以提高加工效率;希普思推荐使用SD快进给系列、XC大切深系列、UFO飞碟自旋转系列;

上述刀具采用的纳米级碳化钨颗粒,比构成常规硬质合金刀具的碳化钨颗粒更细,可以实现快进给、大切深的要求;除此以外,在对刀具表面进行了特殊处理后再镀上一层PVST镀层,不仅提高了刀具的整体性能,还保证的切削刃口的锋利度,在加工高温合金材料时表现由其出色。

二、刀柄的选择

刀柄的结构形式分为整体式与模块式两种。

  1. 模块式刀柄:为适应零件与机床的变换,用户必须储备各种规格的刀柄,因此刀柄的利用率较低。模块式刀具系统是一种较先进的刀具系统,其每把刀柄都可通过各种系列化的模块组装而成。希普思推荐使用梦幻五轴联动系列,此款刀具针对不同的加工零件和使用机床,采取不同的组装方案,可获得很高的稳定性及灵活的组合性,从而提高刀柄加工效率及切削质量。
  2. 整体式刀柄:通常大家都喜欢弹簧夹头刀柄和强力刀柄,但在切屑力比较大的情况下可能会出现锁紧方式的松动而引起掉刀现象或过切现象。因此,希普思推荐使用热缩系列,为广大客户解决刀具应用中出现的掉刀、过切等现象;热缩刀柄是利用热胀冷缩的工作原理,将工具牢牢夹持住,刀具和刀柄间不介入任何机械夹持部件,赋予刀具夹持面均匀的压力,从而产生很高的径向夹紧力。因此可解决高速精加工中极为重要的平衡、振摆精度及夹紧强度等问题。

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