汽轮机枞树形叶根铣刀的加工工艺分析*

doi:10.16731/j.cnki.1671-3133.2024.11.001

现代制造工程 ›› 2024, Vol. 530 ›› Issue (11): 1-9.doi: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2024.11.001

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汽轮机枞树形叶根铣刀的加工工艺分析^*

张健¹, 唐清春², 陈汉阳², 周乐安³

1 长春汽车职业技术大学,长春 130013;
2 广西科技大学机械与汽车工程学院,柳州 545006;
3 德阳杰创科技有限公司,德阳 618000

收稿日期:2024-04-30 出版日期:2024-11-18 发布日期:2024-11-29
作者简介:张健,硕士,讲师,主要研究方向为非标刀具设计与多轴加工。E-mail:312863051@qq.com
基金资助:
^*国家自然科学基金项目(52165054);广西自然科学基金项目(2020GXNSFAA159142);2023年度长春汽车职业技术大学校级项目(XJ2023000301)

Analysis of the machining technology of the fir tree blade root milling cutter of the steam turbine

ZHANG Jian¹, TANG Qingchun², CHEN Hanyang², ZHOU Lean³

1 Changchun Technical University of Automobile,Changchun 130013,China;
2 School of Mechanical and Automotive Engineering,Guangxi University of Science and Technology,Liuzhou 545006,China;
3 Deyang Jiechuang Technology Co.,Ltd.,Deyang 618000,China

Received:2024-04-30 Online:2024-11-18 Published:2024-11-29

摘要/Abstract

摘要： 枞树形叶根铣刀是汽轮机行业加工叶片叶根及轮毂的重要工具,由于其截面形状复杂,传统的加工工艺存在工艺复杂、效率低和精度难以保证等缺点。为解决上述工艺难题,本文提出一种五轴车铣复合加工中心开粗及五轴工具磨床精加工的工艺策略。首先,以某枞树形叶根铣刀为例,研究了其结构特点,确定五轴车铣复合加工中心开粗及五轴工具磨床精加工的工艺路线,分别编制工艺技术文件;其次,采用ESPRIT TNG车铣复合编程软件编制粗加工刀路轨迹,采用NUMROTO软件编制精加工刀路轨迹;最后,将刀路轨迹转换为数控代码分别进行仿真模拟加工,将仿真无误的数控代码和磨削代码分别导入五轴车铣复合加工中心和五轴工具磨床中完成实操加工。通过对加工过的刀具成品进行刀具形线、角度和外观检测,各项技术指标均满足设计要求,且加工效率提升了约24.4 %,从而验证了该工艺方案的有效性。

关键词: 枞树形, 五轴工具磨床, 磨削, 叶根铣刀

Abstract: Fir tree blade root milling cutter is an important tool for processing blade roots and hubs in the steam turbine industry.Due to its complex cross-sectional shape,the traditional machining technology has the shortcomings of complex process,low efficiency and difficult to guarantee accuracy. In order to solve the process problems above,a process strategy for roughing of five-axis turning and milling compound machining center and finishing of five-axis tool grinder was proposed. Firstly,taking a fir tree-shaped blade root milling cutter as an example,the structural characteristics of the five-axis turning and milling compound machining center were determined,and the process route of the five-axis turning and milling compound machining center roughing and the finishing of the five-axis tool grinder was determined,and the process technical documents were compiled respectively. Secondly,ESPRIT TNG turning and milling composite programming software was used to compile the roughing toolpath trajectory,and NUMROTO software was used to compile the finishing toolpath trajectory. Finally,the toolpath trajectory was converted into numerical control code for simulation processing,and the simulated numerical control code and grinding code were imported into the five-axis turning and milling compound machining center and the five-axis tool grinder to complete the practical processing. By testing the tool profile,angle and appearance of the finished machined tool,all technical indicators meet the design requirements,and the processing efficiency increased about 24.4 %,which verified the effectiveness of the process scheme.

Key words: fir tree type, five-axis tool grinder, grinding, blade root cutter

中图分类号:

TG723

张健, 唐清春, 陈汉阳, 周乐安. 汽轮机枞树形叶根铣刀的加工工艺分析^*[J]. 现代制造工程, 2024, 530(11): 1-9.

ZHANG Jian, TANG Qingchun, CHEN Hanyang, ZHOU Lean. Analysis of the machining technology of the fir tree blade root milling cutter of the steam turbine[J]. Modern Manufacturing Engineering, 2024, 530(11): 1-9.

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汽轮机枞树形叶根铣刀的加工工艺分析^*

Analysis of the machining technology of the fir tree blade root milling cutter of the steam turbine

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