復合加工工藝注意要點: (1)防止加工中出現干涉。由于車銑復合加工中心增加了銑削加工時的主軸刀具回轉功能,使其不同于原來車床的滑枕加刀夾結構,顯得較為龐大。在加工零件時,必須要考慮是否會與零件、夾具、機床工作臺(或轉盤)產生干涉與碰撞。解決的方法是,應用幾何虛擬仿真技術,虛擬仿真軟件環境建立零件、夾具、機床工作臺(或轉盤)和機床銑削主軸準確的三維數據模型,運行數控加工程序,檢查刀具軌跡是否過切,判斷銑削主軸是否與零件、夾具以及工作臺干涉,并根據干涉具體情況采取有效措施予以調整,通過加長刀具刀桿的長度,加高夾具的高度,使銑削主軸有足夠的運動行程空間。 (2)工藝路線編排合理。車銑復合或銑車復合工序盡量安排在零件的精加工階段,也即零件的最終成形加工階段。粗加工或半精加工工序安排在常規設備上進行。這樣既可以規避高端設備資源緊張的情況,又最大化的將車、銑、鉆、鏜等多個工藝集中,一次性加工完成工件大部分加工,提高零件的加工精度。
航空發動機制造是一個國家制造業的典型代表。它集制造業的設計、工藝、材料、加工、質量控制等領域的高、精、尖技術為一體,具有承受載荷大、結構形狀復雜、數量種類多、制造精度高、質量要求嚴、加工難度大等特點。其中的重要零部件制造是集新材料切削技術、適應新型結構零件的新工藝、刀具制造技術、多軸數控編程及優化處理技術、虛擬仿真技術、切削變形控制技術、型面精確檢測技術和無損探傷等前沿技術于一體的多方位、多種技術的交叉綜合研究與應用。 復合加工技術主要解決2 個方面的問題:特殊結構與復雜結構的加工、難加工材料及脆硬材料的加工。復合加工的主要特點是綜合應用機械、光學、化學、電力、磁力流體和聲波等多種能量進行綜合加工,在提高加工效率和生產效率的同時,兼顧加工精度、加工表面質量及工具損耗等,具有常規單一加工技術無法比擬的優點。
航空發動機的渦輪盤、整體葉盤、渦輪葉片等零件的材料大多為鈦合金和鎳基高溫合金,如圖所示,由于大多是薄壁件,因此對其制造精度要求極高,對其加工刀具要求亦很高。高溫合金加工時由于其切削力大、加工硬化傾向大、切削溫度高、刀具磨損嚴重使其成為典型的難加工材料。 高溫合金家族共有的特點:導熱性差、彈性模量小、化學活性高和摩擦系數大,還具有其他高溫合金不具備的高強度、高韌性和高硬度的特點使得其歸屬于難加工材料行列。在車削過程中主要表現在切屑與前刀面接觸面積小,刀尖應力集中,切削溫度高,切屑不易折斷并且鋸齒化嚴重,刀具磨損嚴重,導致加工效率很低,工件加工表面質量較差。