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[摘 要]应用拉槽试验件（精车工序已完成）和单盘真件（GH4169），对低压一级涡轮盘精车第一面，精车第二面等二道精车工序，采用数控卧式车床加工工艺，进行了可行性的工艺性试验。验证了数控程序的先进、正确合理性，选定了机夹刀具、切削参数、接刀点位置。经过试验件以及涡轮盘真件的加工，经检验证明，能够保证实际图样规定的尺寸精度和技术要求。采用与零件材料相同的试验件，进行工艺试验，验证复杂的重要工序，采用先进制造技术，是非常必要的。
[关键词]低压；涡轮；工艺
中图分类号：R61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）46-0103-01
前言：数控加工工艺，在企业内，已广泛地应用到盘类零件的加工中，它对保证加工零件的尺寸精度，技术要求的一致性和稳定产品质量，提升加工工艺水平起到了重要作用。
某型机的低压以及涡轮盘是发动机中的关键件，零件的材料为高温合金（GH4169），属于难加工材料，零件的结构复杂，壁薄，大转接圆弧，敞开性差，尺寸精度、位置精度要求高，加工难度大，产品附加值高。在以往的传统加工中，一直在普通车床（V1000）上进行。大转接圆弧，采用成型刀具，成型加工，加工应力大，易变形，一是要求操作者有相当高的加工技能，二是加工效率低，受人为因素影响多。随着产品生产批量的的不断增加，用现有的加工方法，制约了产品加工的质量和生产效率。因此，必须采用先进的数控加工技术，来替代落后的加工方法。
我们将低压一级涡轮盘，精车第一面，精车第二面（NO50、NO55）工序，采用数控卧式车床加工，进行工艺攻关。首先制定数控加工工艺，编制加工程序，确定走刀路线、接刀点，选择合理机夹刀具，制定切削参数。利用试验件进行数控加工工艺试验，验证采用数控加工工艺的可行性。
根据指定的数控加工方案，在数控卧式车床上加工试验。加工出的试验件符合工序尺寸和技术要求，验证了采用数控加工工艺的可能性。
一 研究目标
低压一级涡轮盘精车第一面，精车第二面工序，采用数控卧式车床加工，其加工尺寸、技术要求满足设计图样要求，提高加工质量和生产效率。
1.1 任务来源
根据某型新机批量生产任务量逐年增加和提升涡轮盘加工工艺水平的需要，对低压一级涡轮盘二道精车工序，采用数控卧式车床进行数控加工工艺攻关。
1.2 设计要求
低压一级涡轮盘结构复杂，壁薄，端面上的环状性腔进口小，里边大，敞开性差，大的转接圆弧，尺寸精度、技术要求高。
尺寸精度：辐板厚度，5.6±0.15，6.25±0.15；内径尺寸： φ262 φ498 ；外径尺寸： φ367.098 ，断面至辐板深度6.15 ，7.1 等。
技术要求：内外圆柱表面对基准面的跳动0.02～0.03，垂直度0.015，圆度0.01，端面对基准面的跳动0.01～0.05。
表面粗糙度：Ra1.60?m～Ra0.8?m
1.3 零件類型
低压一级涡轮盘是发动机的关键件，在高温、高专速下工作。其零件结构复杂，尺寸多、精度高，加工难度大。材料为GH4169，硬度为HB≥388.50工序图表见附图2。
二 试验
2.1 材料（主料、辅料）
主料采用真件盘（GH4169），模锻件，辅料试验件为拉槽试验件。
2.2 设备
上海数控卧式车床（上重），型号：CK61100
2.3 工艺
2.3.1编制数控加工程序
低压一级涡轮盘辐板型面复杂，端面上的环状型腔进口窄，里边大，敞开性差，在编制程序中，根据结构尺寸，选择道具的类型，用计算机制造，采用刀心与轮廓编程相结合的方法，按理论型面编制程序。在计算机上模拟检查干涉情况，去余量时，采用多次进刀，每次去除0.2～0.3mm采用优化的数控程序，阶梯进刀方法，控制零件变形，有利于排屑和断屑。在接刀部位，用圆弧刀进退刀，保证接刀接刀部位圆滑转接，保证零件的加工质量及表面粗糙度。
2.3.2数控加工工艺试验
选用低压一级涡轮盘试验件，按原工艺图样№50工序：精车第一面；№55工序：精车第二面，和编制的各工序数控加工程序，选定的机夹刀具、切削参数，在数控卧式车床上，做两道工序的数控车削试验。
首先对两道工序的数控程序，所选刀具，修正刀补值，采用机床手工对刀、换刀，相对于试件模拟走刀，检查刀具与试件是否干涉，然后进行加工试验。在试验过程中，检查工序尺寸与数控程序尺寸的一致性，初始验证数控程序的正确性。
50工序：精车第一面的工艺试验
工序尺寸精度、技术要求高，结构复杂，特别是端面上的环形安装边与辐板、轮毂形成的外边宰小，里边宽大的环状型腔敞开性差，加工困难。为此专门设计了三种特型刀杆，见附图3，同时在加工步骤上，采取了先加工轮毂端面和安装边的内侧表面，以扩大外边的（进口处）宽度，以便加工环状型腔里边型面，拓宽空间。辐板型面上的转接圆弧尺寸分散，从R1、R3、R5.5至R17不等，所以要选择的刀具种类多，加工程序多、环状型腔内表面，分粗、精两个工步进行，先去除余量，单边留0.3～0.4mm余量，最后精加工到最终尺寸。
两道工序的数控车削加工试验完成后，全面检查了零件加工尺寸，均合格。目前，应用精车第一面程序已加工零件30台份，状态稳定。精车第二面程序已加工6件产品，加工状态稳定。经专家认定，采用卧式数控车床加工低压一级涡轮盘第一二面工艺方案可行，工艺路线正确、合理，可以用于批量生产加工。
2.2.3试验的步骤：
⑴车外形面
先进行粗加工工步去余量，加工完后，在进行精加工，总共分3～4次走刀加工至最终尺寸。
⑵精车内孔
分4～5次走刀加工至最终尺寸。
⑶车内型面
沿型面分4～5次走刀，精加工至最终尺寸。
⑷加工辐板内型面：
加工路线是从辐板内型面向下沿辐板至圆弧R17处，分4～5次走刀，加工至最终尺寸。
⑸车内型面转接
⑹车辐板外形面1
⑺⑹车辐板外形面2
55工序：精车第二面的工艺试验.
工序尺寸精度、技术要求高、结构复杂，在轮缘的下边，有外圆表面为15°斜角的环状安装边，，安装边上不与轮缘的内圆柱表面形成一个端斜槽，下边与辐板（1°22′）形成一个进口宰，里边宽的径向环状斜槽，与辐板的转接圆弧R4.2+0.1 0精度高，敞开性差，加工困难，为此选择专用刀具，刀具半径一端R3.5另一端R1，进行加工，试验过程中，按程序分段进行加工试验，为了减少加工变形，加工环状斜槽时，分粗精两个工步进行，去除余量，最后加工到最终尺寸。
试加工工步
⑴精车盘心端面⑵精车端面及内孔⑶精车R17型面
加工路线是从轮毂端面的上部起，沿端面向下至转接圆弧R3、R17处（盘心孔），分4～6次走刀加工至最终尺寸。
⑷精车内型腔、⑸精车外圆
加工路线是从安装边的斜面起，沿断面槽至轮缘内圆柱表面进行加工，先沿轴向阶梯式的进刀，去余量，单边留0.2～0.3mm后沿型面精加工至最终尺寸。
⑹车辐板上半部分
⑺车辐板下半部分
⑻精车辐板处槽（R1）
⑼精车辐板处槽（R4.2）
非标刀：加工路线是利用两边不同的R从两边走轮廓，在槽中间接刀，分3～4次走刀加工至最终尺寸。
⑽精车端面槽
⒒精车内径、⒓精车内侧圆弧槽、⒔开内槽、⒕精车内槽
⒖开篦齿槽
⒗精车篦齿
三 结果讨论与分析
通过试验与研究，加工零件状态稳定，零件变形得到有效控制，加工方式合理，参数选择正确。
[关键词]低压；涡轮；工艺
中图分类号：R61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）46-0103-01
前言：数控加工工艺，在企业内，已广泛地应用到盘类零件的加工中，它对保证加工零件的尺寸精度，技术要求的一致性和稳定产品质量，提升加工工艺水平起到了重要作用。
某型机的低压以及涡轮盘是发动机中的关键件，零件的材料为高温合金（GH4169），属于难加工材料，零件的结构复杂，壁薄，大转接圆弧，敞开性差，尺寸精度、位置精度要求高，加工难度大，产品附加值高。在以往的传统加工中，一直在普通车床（V1000）上进行。大转接圆弧，采用成型刀具，成型加工，加工应力大，易变形，一是要求操作者有相当高的加工技能，二是加工效率低，受人为因素影响多。随着产品生产批量的的不断增加，用现有的加工方法，制约了产品加工的质量和生产效率。因此，必须采用先进的数控加工技术，来替代落后的加工方法。
我们将低压一级涡轮盘，精车第一面，精车第二面（NO50、NO55）工序，采用数控卧式车床加工，进行工艺攻关。首先制定数控加工工艺，编制加工程序，确定走刀路线、接刀点，选择合理机夹刀具，制定切削参数。利用试验件进行数控加工工艺试验，验证采用数控加工工艺的可行性。
根据指定的数控加工方案，在数控卧式车床上加工试验。加工出的试验件符合工序尺寸和技术要求，验证了采用数控加工工艺的可能性。
一 研究目标
低压一级涡轮盘精车第一面，精车第二面工序，采用数控卧式车床加工，其加工尺寸、技术要求满足设计图样要求，提高加工质量和生产效率。
1.1 任务来源
根据某型新机批量生产任务量逐年增加和提升涡轮盘加工工艺水平的需要，对低压一级涡轮盘二道精车工序，采用数控卧式车床进行数控加工工艺攻关。
1.2 设计要求
低压一级涡轮盘结构复杂，壁薄，端面上的环状性腔进口小，里边大，敞开性差，大的转接圆弧，尺寸精度、技术要求高。
尺寸精度：辐板厚度，5.6±0.15，6.25±0.15；内径尺寸： φ262 φ498 ；外径尺寸： φ367.098 ，断面至辐板深度6.15 ，7.1 等。
技术要求：内外圆柱表面对基准面的跳动0.02～0.03，垂直度0.015，圆度0.01，端面对基准面的跳动0.01～0.05。
表面粗糙度：Ra1.60?m～Ra0.8?m
1.3 零件類型
低压一级涡轮盘是发动机的关键件，在高温、高专速下工作。其零件结构复杂，尺寸多、精度高，加工难度大。材料为GH4169，硬度为HB≥388.50工序图表见附图2。
二 试验
2.1 材料（主料、辅料）
主料采用真件盘（GH4169），模锻件，辅料试验件为拉槽试验件。
2.2 设备
上海数控卧式车床（上重），型号：CK61100
2.3 工艺
2.3.1编制数控加工程序
低压一级涡轮盘辐板型面复杂，端面上的环状型腔进口窄，里边大，敞开性差，在编制程序中，根据结构尺寸，选择道具的类型，用计算机制造，采用刀心与轮廓编程相结合的方法，按理论型面编制程序。在计算机上模拟检查干涉情况，去余量时，采用多次进刀，每次去除0.2～0.3mm采用优化的数控程序，阶梯进刀方法，控制零件变形，有利于排屑和断屑。在接刀部位，用圆弧刀进退刀，保证接刀接刀部位圆滑转接，保证零件的加工质量及表面粗糙度。
2.3.2数控加工工艺试验
选用低压一级涡轮盘试验件，按原工艺图样№50工序：精车第一面；№55工序：精车第二面，和编制的各工序数控加工程序，选定的机夹刀具、切削参数，在数控卧式车床上，做两道工序的数控车削试验。
首先对两道工序的数控程序，所选刀具，修正刀补值，采用机床手工对刀、换刀，相对于试件模拟走刀，检查刀具与试件是否干涉，然后进行加工试验。在试验过程中，检查工序尺寸与数控程序尺寸的一致性，初始验证数控程序的正确性。
50工序：精车第一面的工艺试验
工序尺寸精度、技术要求高，结构复杂，特别是端面上的环形安装边与辐板、轮毂形成的外边宰小，里边宽大的环状型腔敞开性差，加工困难。为此专门设计了三种特型刀杆，见附图3，同时在加工步骤上，采取了先加工轮毂端面和安装边的内侧表面，以扩大外边的（进口处）宽度，以便加工环状型腔里边型面，拓宽空间。辐板型面上的转接圆弧尺寸分散，从R1、R3、R5.5至R17不等，所以要选择的刀具种类多，加工程序多、环状型腔内表面，分粗、精两个工步进行，先去除余量，单边留0.3～0.4mm余量，最后精加工到最终尺寸。
两道工序的数控车削加工试验完成后，全面检查了零件加工尺寸，均合格。目前，应用精车第一面程序已加工零件30台份，状态稳定。精车第二面程序已加工6件产品，加工状态稳定。经专家认定，采用卧式数控车床加工低压一级涡轮盘第一二面工艺方案可行，工艺路线正确、合理，可以用于批量生产加工。
2.2.3试验的步骤：
⑴车外形面
先进行粗加工工步去余量，加工完后，在进行精加工，总共分3～4次走刀加工至最终尺寸。
⑵精车内孔
分4～5次走刀加工至最终尺寸。
⑶车内型面
沿型面分4～5次走刀，精加工至最终尺寸。
⑷加工辐板内型面：
加工路线是从辐板内型面向下沿辐板至圆弧R17处，分4～5次走刀，加工至最终尺寸。
⑸车内型面转接
⑹车辐板外形面1
⑺⑹车辐板外形面2
55工序：精车第二面的工艺试验.
工序尺寸精度、技术要求高、结构复杂，在轮缘的下边，有外圆表面为15°斜角的环状安装边，，安装边上不与轮缘的内圆柱表面形成一个端斜槽，下边与辐板（1°22′）形成一个进口宰，里边宽的径向环状斜槽，与辐板的转接圆弧R4.2+0.1 0精度高，敞开性差，加工困难，为此选择专用刀具，刀具半径一端R3.5另一端R1，进行加工，试验过程中，按程序分段进行加工试验，为了减少加工变形，加工环状斜槽时，分粗精两个工步进行，去除余量，最后加工到最终尺寸。
试加工工步
⑴精车盘心端面⑵精车端面及内孔⑶精车R17型面
加工路线是从轮毂端面的上部起，沿端面向下至转接圆弧R3、R17处（盘心孔），分4～6次走刀加工至最终尺寸。
⑷精车内型腔、⑸精车外圆
加工路线是从安装边的斜面起，沿断面槽至轮缘内圆柱表面进行加工，先沿轴向阶梯式的进刀，去余量，单边留0.2～0.3mm后沿型面精加工至最终尺寸。
⑹车辐板上半部分
⑺车辐板下半部分
⑻精车辐板处槽（R1）
⑼精车辐板处槽（R4.2）
非标刀：加工路线是利用两边不同的R从两边走轮廓，在槽中间接刀，分3～4次走刀加工至最终尺寸。
⑽精车端面槽
⒒精车内径、⒓精车内侧圆弧槽、⒔开内槽、⒕精车内槽
⒖开篦齿槽
⒗精车篦齿
三 结果讨论与分析
通过试验与研究，加工零件状态稳定，零件变形得到有效控制，加工方式合理，参数选择正确。