[發(fā)明專利]一種葉片葉身型面刀痕去除的機(jī)械光整無余量工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310193885.7
• 申請(qǐng)日: 2013-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN103273412A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋成;姜紹西;王麗;李曉明;陳立明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B24B31/02
• 分類號(hào): B24B31/02;B24B41/06
• 代理公司: 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責(zé)任公司 21001
• 代理人: 任玉龍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及葉片型面光整加工領(lǐng)域，特別涉及了一種葉片葉身型面刀痕去除的機(jī)械光整無余量工藝。

背景技術(shù)

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片制造中，型面修光的普遍方法為手工氈輪修光，其缺點(diǎn)是對(duì)型面輪廓的去除量無法控制，進(jìn)而產(chǎn)生局部型面輪廓度超差，前、后緣半徑R尖邊或方頭的問題，無法通過高精度檢測(cè)手段，即三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的檢測(cè)，在葉片制造領(lǐng)域?qū)偌夹g(shù)性難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，為了保證葉身型面在實(shí)現(xiàn)精密加工后，型面輪廓度和前、后緣半徑R、型面位置度公差符合設(shè)計(jì)圖紙的要求，必須保證型面在去除刀痕，達(dá)到表面粗糙度要求后，去除量可以通過加工工藝的穩(wěn)定性實(shí)現(xiàn)保證。而機(jī)械光整技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的一種型面光整技術(shù)，通過對(duì)裝夾方式、磨料粒度和加工參數(shù)的控制，實(shí)現(xiàn)了型面去除量的可控性，而且截面的形位公差符合設(shè)計(jì)圖紙的要求，前、后緣半徑R的形狀完整的保持了數(shù)控銑后的圓度狀態(tài)，并由此帶來了葉片型面應(yīng)力水平和疲勞壽命的提高，特提供了一種葉片葉身型面刀痕去除的機(jī)械光整無余量工藝。

本發(fā)明提供了一種葉片葉身型面刀痕去除的機(jī)械光整無余量工藝，其特征在于：所述的葉片葉身型面刀痕去除的機(jī)械光整無余量工藝，為了實(shí)現(xiàn)型面輪廓去除量可控，前、后緣半徑R保持?jǐn)?shù)控銑后的圓度狀態(tài)，在光整工藝、設(shè)備、夾具和加工參數(shù)方面進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)光整加工目標(biāo)；

光整工藝：

為了解決光整加工時(shí)，葉身型面和前后緣半徑R處的去除速度不同而產(chǎn)生的削邊問題，將葉身型面分為粗、精光整加工，分別用于去除型面和前后緣半徑R處的刀痕，并達(dá)到粗糙度要求；

設(shè)備選用：

為了實(shí)現(xiàn)葉身型面刀痕的去除，采用磨料和葉片同時(shí)反方向運(yùn)動(dòng)的方式進(jìn)行光整加工，提高去除效率，保證光整質(zhì)量，選用旋流式光整加工設(shè)備；

夾具設(shè)計(jì)：

因?yàn)榇嬖谛兔孑喞颓啊⒑缶壈霃絉去除速度不同的問題，在型面部位進(jìn)行去除刀痕的光整加工時(shí)，對(duì)前后緣半徑R處進(jìn)行有效保護(hù)，而光整夾具的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)這一功能；另外，葉片通過夾具形成與磨料運(yùn)動(dòng)之間的角度為30°，對(duì)于光整效率至關(guān)重要，如果角度設(shè)計(jì)不合適，往往耗費(fèi)更多的時(shí)間。

加工參數(shù)：

帶動(dòng)磨料運(yùn)動(dòng)的滾筒速度和裝夾葉片主軸的轉(zhuǎn)速，這兩者對(duì)于光整效率和質(zhì)量有著決定性的影響，滾筒速度越高，主軸的轉(zhuǎn)速越低，光整效率越高，但是每個(gè)主軸上的葉片裝夾數(shù)量就降低了。主軸轉(zhuǎn)速：10～120rpm，滾筒轉(zhuǎn)速：10～50rpm。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明所述的葉片葉身型面刀痕去除的機(jī)械光整無余量工藝，加工質(zhì)量得到提升。型面輪廓度：光整加工后的葉片，不會(huì)產(chǎn)生局部過多去除的問題，一般型面會(huì)均勻去除0.02以內(nèi)的基體材料，并達(dá)到粗糙度Ra0.4的要求。前、后緣轉(zhuǎn)接R：光整加工后的葉片，前、后緣半徑R保持了數(shù)控銑后的圓度狀態(tài)。位置度公差：光整后的型面各截面的位置度公差，完全符合設(shè)計(jì)圖紙的要求，避免了因手工修光變形而產(chǎn)生的位置度超差問題。表面應(yīng)力型面在完成光整加工后，表面壓應(yīng)力較手工修光工藝分布均勻，范圍在-250～-300MPa間，而手工修光葉片的壓應(yīng)力在-100～-470MPa間變化。

附圖說明

下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1為修光后前、后緣轉(zhuǎn)接R形狀示意圖；

圖2為修光后型面局部削邊問題示意圖；

圖3為磨料和動(dòng)力頭轉(zhuǎn)動(dòng)示意圖；

圖4為光整加工后型面輪廓示意圖；

圖5為機(jī)械光整后的前、后緣半徑R示意圖；

圖6為兩種工藝盆側(cè)型面應(yīng)力分布折線圖；

圖7為兩種工藝背側(cè)型面應(yīng)力分布折線圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種葉片葉身型面刀痕去除的機(jī)械光整無余量工藝，其特征在于：所述的葉片葉身型面刀痕去除的機(jī)械光整無余量工藝，為了實(shí)現(xiàn)型面輪廓去除量可控，前、后緣半徑R保持?jǐn)?shù)控銑后的圓度狀態(tài)，在光整工藝、設(shè)備、夾具和加工參數(shù)方面進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)光整加工目標(biāo)；

光整工藝：

為了解決光整加工時(shí)，葉身型面和前后緣半徑R處的去除速度不同而產(chǎn)生的削邊問題，將葉身型面分為粗、精光整加工，分別用于去除型面和前后緣半徑R處的刀痕，并達(dá)到粗糙度要求；

設(shè)備選用：

為了實(shí)現(xiàn)葉身型面刀痕的去除，采用磨料和葉片同時(shí)反方向運(yùn)動(dòng)的方式進(jìn)行光整加工，提高去除效率，保證光整質(zhì)量，選用旋流式光整加工設(shè)備；

夾具設(shè)計(jì)：