風扇轉(zhuǎn)子加工——瑞士克朗高精度五軸聯(lián)動加工中心

本周給大家展示的是風扇轉(zhuǎn)子加工。該風扇轉(zhuǎn)子材質(zhì)為鈦合金，拓航采用米瑞士克朗高精度五軸聯(lián)動加工中心加工，該加工中心適宜于加工復雜、工序多、精度要求高才能完成加工的零件。加工的主要對象有箱體類零件，復雜曲面，異形件，盤，套，板類零件和特殊加工等。下方視頻簡單展示了風扇轉(zhuǎn)子加工過程：

加工難度分析

TC4是一種中等強度的α+β型兩相鈦合金材料，具有比強度高，中溫度性能好，耐腐蝕等特點，可熱處理強化，在風扇等零件中有著廣泛應用，同時鈦合金彈性模量小，材質(zhì)較硬，易造成葉片加工的裝夾變形；加工中后刀面的磨損，又容易出現(xiàn)切削力的增大等問題，型面總體加工面積大，刀具加工全過程中因磨損所造成的精度影響較大。結(jié)構(gòu)特殊，葉片薄，葉片與葉片之間的基體要求為曲面，加工時極易變形;，而基體與葉片之間小圓角光滑轉(zhuǎn)接，易產(chǎn)生應力集中，在工作中產(chǎn)生裂紋;從棒料到胚料也是不易車成型。葉尖部分是由不同曲率半徑構(gòu)成的空間曲面，相關尺寸精度要求高，加工難度大，是風扇轉(zhuǎn)子制造的難點之一。

工藝分析

針對鈦合金風扇加工的難點因素，依據(jù)多軸聯(lián)動數(shù)控加工技術(shù)所具有的綜合加工優(yōu)勢，確定的主要加工工藝路線是：葉片型面數(shù)控粗銑加工→消除應力退火→定位基準修復→葉片型面數(shù)控精銑加工→型面光精加工。以上工藝路線所確立的總體工藝思路是：型面數(shù)控粗銑加工進行大部分余量的去除，并使精銑加工具有理想的余量分布；葉片型面數(shù)控精銑加工保證型面的幾何尺寸和位置精度基本達到葉片最終的精度要求；葉片型面的光精加工保證型面的表面層質(zhì)量達到要求。

鈦合金風扇轉(zhuǎn)子葉片型面的銑削加工，選擇五軸聯(lián)動加工中心是非常必要的。選擇成熟的五軸聯(lián)動葉片加工中心既有高效加工方面的考慮，也有加工精度保證能力方面的考慮。對于曲率變化較大的型面加工，機床主軸的擺角功能能夠很好地適應型面曲率變化所對應的切削受力一致的要求，機床高壓冷卻系統(tǒng)使切削溫度大幅度降低，避免刀具快速磨損，使型面加工獲得良好的加工精度和表面加工質(zhì)量。

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