[發明專利]航空發動機低壓進氣導向葉片前緣扁槽加工方法

有效

• 申請號: 201110445955.4
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102513587A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 羅仕春;劉小鈺
• 申請（專利權）人: 四川成發航空科技股份有限公司
• 主分類號: B23C3/28
• 分類號: B23C3/28;B23Q3/06
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 呂建平

技術領域

本發明涉及航空發動機葉片加工方法，更為具體地說，是涉及航空發動機低壓進氣導向葉片前緣扁槽的加工方法。

背景技術

在航空發動機葉片加工領域，由于葉片的葉型(葉身)和榫頭的形狀不同，涉及到的加工方法有很多，但在葉片葉型邊緣上銑加工深寬比達20的深窄槽，在葉片加工領域還是一個新課題。某型號航空發動機根據其整體結構上的設計要求，需要在低壓進氣導向葉片進氣一側的葉型邊緣上加工一個寬2mm、深40mm并貫穿葉片進氣側葉型邊緣的長470mm扁槽。該扁槽在葉片與其相配的擋板鉚接后形成通氣孔。該扁槽的加工，現有技術的方法是通過工裝夾具夾持葉片的兩端將葉片固定在銑床工作臺面上，采用一種刀刃結構的銑刀完成扁槽的全部加工。現有技術的這種加工方法，由于進氣導向葉片葉型厚度有限，在導向葉片進氣一側的葉型邊緣中間加工扁槽，加工過程中稍有偏斜，就會將葉片銑穿，導致零件報廢。現有技術的進氣導向葉片前緣扁槽的加工方法，零件加工合格率很低，僅有50％。導致加工合格率低的原因主要有以下幾個方面：一是葉片扁槽窄而深，不易排屑，用現有的一次成型銑刀加工容易出現夾刀和打刀，造成零件報廢；二是葉片扁槽口開位于進氣一側邊緣，零件尺寸長、剛度低，安裝與加工過程中零件易發生變形和顫動，引起銑偏和打刀，從而造成零件報廢；其三是，由于整個槽口深度上的加工余量有40-23.2mm(兩端余量大，中間主體槽余量小)，進刀量和走刀的參數選擇不好，容易造成槽口張口太大，導致零件報廢。目前航空發動機低壓進氣導向葉片前緣扁槽的加工，工件的報廢率非常高，高大50％以上，導致大量的材料、設備、勞動浪費，加工制造成本成倍增加。如何解決低壓進氣導向葉片前緣扁槽的加工，提高葉片加工的成功率，是航空發動機低壓進氣導向葉片加工領域急待解決的一個技術難題。

發明內容

針對現有技術的航空發動機低壓進氣導向葉片前緣扁槽加工方法存在的不足，本發明的目的旨在提供一種加工成功率高的航空發動機低壓進氣導向葉片前緣扁槽加工方法，以解決航空發動機低壓進氣導向葉片前緣扁槽加工產品合格率低的問題。

本發明所要解決的上述問題，可通過下述技術方案的航空發動機低壓進氣導向葉片前緣扁槽加工方法來完成。

本發明提供的航空發動機低壓進氣導向葉片前緣扁槽加工方法，其主要內容包括：

(1)用工裝夾具夾持葉片的兩端和葉片盆背面的中間葉型部分，將葉片固定在銑床工作臺面上；

(2)先用設有加大容屑槽、由主刃和位于主刃兩側的副刃構成的三面刃銑刀進行開槽和主要加工量的粗加工，之后再用與槽底弧形相匹配的弧形刃銑刀進行余量精銑加工，將扁槽加工至設計尺寸和形狀

(3)用三面刃銑刀開槽粗加工的第一次走刀的加工量不大于3mm，其余每一次走刀的加工余量不大于6mm，用弧形刃銑刀進行余量精加工一次走刀的加工量不大于3.5mm。

本發明進一步的技術方案，扁槽銑加工的銑削速度可控制在20～40mm/min范圍，最好是控制在28～32mm/min范圍。

本發明進一步的技術方案，用三面刃銑刀開槽粗加工的一次走刀加工量，最好是逐次增加，直至常規一次走刀的加工量。

本發明進一步的技術方案，最好用三面刃銑刀粗加工至距離槽設計深度余量不大于3.5mm的深度，即精加工的余量控制在不大于3.5mm，通過一次走刀完成扁槽的精加工。

本發明進一步的技術方案，最好是用聯接為一體的工裝夾具夾持固定葉片兩端和葉片盆背面中間葉型部分。

本發明提供的航空發動機低壓進氣導向葉片前緣扁槽加工方法，是發明人在進行了大量的試驗和大膽的探索，不斷地改進加工工藝方案、工裝夾具和加工參數，最后才得以完成的。本發明的加工方法，將原來用一種刃型的銑刀加工成型改為用兩種刃型的銑刀加工成型，主要加工量的粗加工用特別設計的三面刃銑刀完成，余量再用與槽底弧形相匹配的弧形刃銑刀精銑加工完成，解決了現有技術加工過程中的夾刀和打刀問題。葉片用聯接為一體的工裝夾具夾持固定葉片兩端和葉片盆背面中間葉型部分，在葉片葉型盆背增加三處壓緊點，將葉片固定在銑床工作臺面上，解決了由葉片加工過程中產生的變形引起的進氣一側邊緣彎曲不直，以及加工過程中葉片顫動引起的打刀等問題。結合本發明探索出的加工過程中走刀加工工藝參數，攻克了航空發動機低壓進氣導向葉片前緣扁槽加工的難題，葉片加工合格率由原來的50％提高到90％，得到了大大提高，避免了材料、設備、勞動等大量的浪費，大大降低了葉片的加工制造成本。