【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及航空航天制造，具體涉及一種航空發動機渦輪盤零件自動化數控加工工藝方法。
技術介紹
1、渦輪盤零件是轉動件，屬于航空發動機的核心零部件，其制造品質直接影響發動機核心轉子部件的服役性能和壽命。由于結構和材料特點，渦輪盤加工工藝存在高溫合金材料的切削、薄壁件加工變形控制、榫槽加工等難點，對于刀具、機床的參數選擇也提出了精細復雜的要求。傳統的加工方式由于人員技術水平差異，難以保證零件加工的一致性，并伴有表面質量差、加工效率低等問題。
2、通常，對渦輪盤加工工藝的改進采用自動化數控加工方式，該方法是高效能數控加工、加工過程穩定性控制、加工技術指標保障等先進技術的綜合應用，主要優勢在于批生產中，降低人因質量風險，提升產品質量穩定性，降低生產成本，縮短生產周期，保證生產均衡性，有顯著的經濟效益。
3、在現有技術中，論文《新結構渦輪盤機械加工及變形控制技術研究》通過優化工件加工工藝路線和數控加工工藝方案，優選刀具材料、刀具結構，分析摸索薄壁渦輪盤加工變形規律，保證了工件的加工質量。萬能分析了機內測量技術對倒圓的補償加工方法，有效提高航空發動機難加工零件的加工品質。論文《航空發動機渦輪盤加工工藝研究與改進》采用無人干預數控編程代替人工刀補，固化了車削加工的三要素，提升零件加工一致性和加工效率。
4、因航空發動機產品工藝復雜、精度要求高、加工難度大、工序相對離散，其自動化數控加工工藝設計難度高、調試周期長，目前僅實現面向數控加工工序的自動化，尚未形成全制造過程的自動化。本專利技術將開展自動化加工技術
技術實現思路
1、為解決上述技術問題，本專利技術提供一種航空發動機渦輪盤零件自動化數控加工工藝方法；具體技術方案如下：
2、一種航空發動機渦輪盤零件自動化數控加工工藝方法，包括如下步驟：
3、步驟一，制定渦輪盤工藝；常規的渦輪盤工藝包括粗車、半精車、精車、精銑工序；
4、步驟二，完成機床以及軟件配置，依據一次定位裝夾加工多部位原則確定主要以四軸與五軸加工中心以及數控立車為主的自動化加工單元；采用計算機輔助加工軟件進行多軸數控加工編程；
5、步驟三，完成機床及軟件功能開發，主要依據自動化數控加工工藝要求，實現高質量高效的加工；
6、步驟四，完成刀具刀柄選擇，選擇適應零件結構及材料特點的刀具刀柄，依據質量佳、效率高、成本低的控制原則；
7、步驟五，完成夾具優化，包括結構和功能優化，依據定位精度最佳、裝夾效率高原則，夾具采用液壓壓緊控制方式能夠有效控制定位精度提升裝夾效率；
8、步驟六，完成數控程序仿真優化，采用仿真技術驗證數控工藝和優化；
9、步驟七，完成效果檢查，工藝滿足預期需求，并且無法找到更好的改進方向執行步驟八，繼續仿真優化執行步驟六；
10、步驟八，完成現場驗證,滿足工藝要求執行步驟九，不滿足工藝要求執行步驟一；
11、步驟九，完成刀具操作說明編制，根據刀具壽命統計，制定刀具使用平衡計劃以及加工程序的刀使用規則，包括現場使用刀具實際切削時間；
12、步驟十，完成自動化刀具管理，包括刀具種類及消耗管理、機床刀具數據管理、刀具壽命管理；
13、步驟十一，完成批產應用，滿足型號批產要求；
14、步驟十二，完成工藝固化，形成典型特征加工模板，推廣到同類型零件應用。
15、所述的一種航空發動機渦輪盤零件自動化數控加工工藝方法，其優選方案為，步驟三中，機床及軟件功能開發是支持自動化數控工藝過程的實現，主要包括開發零件坐標檢測功能，防止加工坐標系調用錯誤；開發主軸切削功率自適應控制功能，防止刀具破損；開發多個高級指令組成復合功能，用于加工過程中的復雜邏輯判斷；開發功能集成應用，實現加工過程的控制；開發外部程序調用功能，實現最小內存占用；開發在機測量功能應用，用于加工中心和立車的在線測量。
16、所述的一種航空發動機渦輪盤零件自動化數控加工工藝方法，其優選方案為，步驟六中，完成數控程序仿真優化，首先統一仿真加工環境，包括刀具、機床結構樹、三維模型和后置處理及機床控制系統配置；設置零件換刀位置以及自動刀具補償，進行自動換刀加工，降低了手動換刀易出錯的風險，提高了加工效率；設置零件檢測位置，采用紅外線測頭及控制系統測量循環程序，能夠制定直徑及斜面點等特征進行在線測量；編制測量程序實現加工過程自動測量，監控零件加工質量，提高加工效率；完成切削力以及加工變形預測、表面粗糙度預測，優化數控程序。
17、所述的一種航空發動機渦輪盤零件自動化數控加工工藝方法，其優選方案為，步驟十二中，工藝固化，包括數控加工工藝固化和機床和裝夾固化；加工模板是提取工藝中典型的加工特征推廣到同類型零件應用。
18、與現有技術相比，本專利技術具有如下有益技術效果：
19、按照本專利技術設計航空發動機渦輪盤零件自動化數控加工工藝方法路線，在實施和推進過程中，提高數控設備加工效率25％以上，多個零件加工后質量良好。渦輪盤零件自動化數控加工工藝方法的實施能夠有效降低操作工人勞動強度，提高產品加工質量，其所創造的潛在經濟價值巨大，難以用數值衡量。
20、1)解決多種產品零件自動化程度低的問題，一鍵式啟動，實現渦輪盤零件自動化數控加工，能夠為未來的智能化生產線提供技術支撐。
21、2)提升數控加工過程的穩定性，避免數控加工過程因人為操作出現中斷加工過程、調低機床倍率、調整數控程序和換刀過程等問題，切削效率提升25％以上，合格率達到90％。
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1.一種航空發動機渦輪盤零件自動化數控加工工藝方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種航空發動機渦輪盤零件自動化數控加工工藝方法，其特征在于：步驟三中，機床及軟件功能開發是支持自動化數控工藝過程的實現，主要包括開發零件坐標檢測功能，防止加工坐標系調用錯誤；開發主軸切削功率自適應控制功能，防止刀具破損；開發多個高級指令組成復合功能，用于加工過程中的復雜邏輯判斷；開發功能集成應用，實現加工過程的控制；開發外部程序調用功能，實現最小內存占用；開發在機測量功能應用，用于加工中心和立車的在線測量。
3.根據權利要求1所述的一種航空發動機渦輪盤零件自動化數控加工工藝方法，其特征在于：步驟六中，完成數控程序仿真優化，首先統一仿真加工環境，包括刀具、機床結構樹、三維模型和后置處理及機床控制系統配置；設置零件換刀位置以及自動刀具補償，進行自動換刀加工，降低了手動換刀易出錯的風險，提高了加工效率；設置零件檢測位置，采用紅外線測頭及控制系統測量循環程序，能夠制定直徑及斜面點等特征進行在線測量；編制測量程序實現加工過程自動測量，監控零件加工質量，提高加工效率
4.根據權利要求1所述的一種航空發動機渦輪盤零件自動化數控加工工藝方法，其特征在于：步驟十二中，工藝固化，包括數控加工工藝固化和機床和裝夾固化；加工模板是提取工藝中典型的加工特征推廣到同類型零件應用。
...【技術特征摘要】
1.一種航空發動機渦輪盤零件自動化數控加工工藝方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種航空發動機渦輪盤零件自動化數控加工工藝方法，其特征在于：步驟三中，機床及軟件功能開發是支持自動化數控工藝過程的實現，主要包括開發零件坐標檢測功能，防止加工坐標系調用錯誤；開發主軸切削功率自適應控制功能，防止刀具破損；開發多個高級指令組成復合功能，用于加工過程中的復雜邏輯判斷；開發功能集成應用，實現加工過程的控制；開發外部程序調用功能，實現最小內存占用；開發在機測量功能應用，用于加工中心和立車的在線測量。
3.根據權利要求1所述的一種航空發動機渦輪盤零件自動化數控加工工藝方法，其特征在于：步驟六中，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周鑫，鄧錄峰，趙祉怡，劉佳藝，
申請(專利權)人：中國航發沈陽黎明航空發動機有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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