[發明專利]一種航空發動機壓氣機圓弧齒榫頭葉片加工方法

有效

• 申請號: 201410312140.2
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN105269277B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 馬輝;張嬋;馮全全;趙赟;張新東
• 申請（專利權）人: 西安航空動力股份有限公司
• 主分類號: B23P15/02
• 分類號: B23P15/02
• 代理公司: 中國航空專利中心11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本發明屬于航空發動機壓氣機葉片加工技術，涉及對航空發動機圓弧齒榫頭類葉片加工方法的改進。

背景技術

某型發動機壓氣機一種圓弧齒榫頭葉片結構參見圖1，葉片由榫頭1、緣板2、葉身3和葉尖5組成。榫頭1為徑向圓弧燕尾型結構，榫頭1與緣板2連接，緣板2與葉身3連接。目前，國內加工徑向圓弧燕尾型榫頭葉片的主要步驟為：采用精鍛毛坯，先加工進、排氣邊緣，再用低熔點定位合金封包澆注，然后組合車削加工榫頭，并銑削加工葉尖，最后熔化低熔點定位合金。該加工方法的主要缺點是：1)榫頭型面輪廓公差要求較嚴，組合車削加工圓弧齒榫頭的一致性較差，榫頭輪廓公差難以保證，車加工后留下的刀痕比較明顯，榫頭加工表面質量較差；2)組合車削圓弧齒榫頭調試周期長，加工效率低。

發明內容

本發明要解決的技術問題：提出一種航空發動機壓氣機圓弧齒榫頭葉片加工方法，以保證葉片榫頭圓弧齒的輪廓度及表面質量，提高加工效率，縮短加工周期。

本發明的技術方案：一種航空發動機壓氣機圓弧齒榫頭葉片加工方法，包括：

步驟1、將帶有根部工藝凸臺和葉尖工藝凸臺的葉片毛料裝夾在數控銑床上，對葉片的進氣邊和排氣邊進行粗銑；

步驟2、將粗銑后的葉片裝夾在定位澆注夾具中，用低熔點合金對葉片進行澆注，澆注后的葉片外形為長方體；

步驟3、數控銑床夾持澆注后的長方體葉片，粗銑出位于葉片根部的榫頭和緣板，去除葉片根部工藝凸臺；

步驟4、在六軸緩進磨削中心上將榫頭精磨成圓弧齒形狀；

步驟5、將長方體葉片放入熔化爐，加熱到180℃，待低熔點合金熔化后取出葉片；

步驟6、以榫頭定位裝夾，在數控砂帶磨床上精磨進氣邊和排氣邊；

步驟7、以榫頭定位裝夾，在數控線切割機床上加工葉尖，去除工藝凸臺。

本發明的有益效果：本發明創造提出了一種航空發動機壓氣機圓弧齒榫頭葉片的改進加工方法。1)該方法采用緩進磨削工藝磨削圓弧齒榫頭，保證了葉片榫頭圓弧齒的輪廓度及表面質量；2)同時，采用緩進磨削工藝比原有組合車削的加工效率高，縮短了加工周期。

附圖說明

圖1是本發明應用的某型發動機壓氣機一種圓弧齒榫頭葉片結構示意圖；

圖2是本發明應用的某型發動機壓氣機一種圓弧齒榫頭葉片毛坯示意圖；

圖3是本發明加工的精磨葉片圓弧齒榫頭示意圖。

具體實施方式

本發明的技術方案：一種航空發動機壓氣機圓弧齒榫頭葉片加工方法，包括：

步驟1、將帶有根部工藝凸臺和葉尖工藝凸臺的葉片毛料裝夾在數控銑床上，對葉片的進氣邊和排氣邊進行粗銑；

步驟2、將粗銑后的葉片裝夾在定位澆注夾具中，用低熔點合金對葉片進行澆注，澆注后的葉片外形為長方體；

步驟3、數控銑床夾持澆注后的長方體葉片，粗銑出位于葉片根部的榫頭和緣板，去除葉片根部工藝凸臺；

步驟4、在六軸緩進磨削中心上將榫頭精磨成圓弧齒形狀；

步驟5、將長方體葉片放入熔化爐，加熱到180℃，待低熔點合金熔化后取出葉片；

步驟6、以榫頭定位裝夾，在數控砂帶磨床上精磨進氣邊和排氣邊；

步驟7、以榫頭定位裝夾，在數控線切割機床上加工葉尖，去除工藝凸臺。

下面通過實施例對本發明作進一步說明。

實施例

該圓弧齒榫頭葉片毛坯為精鍛件，結構如圖1所示，毛坯結構參見圖2，榫頭1有加工余量，葉身3及內緣板7沒有余量，進氣邊4與排氣邊6有加工余量，榫頭1與工藝凸臺8相連，葉尖5與工藝凸臺9相連。其加工步驟為：

(1)銑進、排氣邊：在數控銑床上以工藝凸臺8和工藝凸臺9定位裝夾粗銑進氣邊4與排氣邊6，用作步驟(2)低熔點定位合金澆注的基準。

(2)低熔點定位合金澆注：將葉片裝夾在定位澆注夾具中，定位澆注夾具以葉身3、進氣邊4和內緣板7定位，葉片澆注完成后低熔點定位合金塊為長方體。

(3)粗銑榫頭：在數控銑床上粗加工榫頭1和緣板2，去除工藝凸臺8，粗銑榫頭1和緣板2，為步驟(4)精磨榫頭1和緣板2做準備。

(4)精磨榫頭：榫頭精磨加工選擇在六軸緩進磨削中心上進行，精磨葉片圓弧齒榫頭示意圖參見圖3，加工時機床工作軸實現六軸四聯動，其中X、Y、Z為直線軸，與B軸共同實現四軸聯動，完成圓弧齒的加工，A軸擺固定角度，C軸實現葉盆、葉背方向兩個弧齒面的轉換加工。

(5)熔化低熔點定位合金：將帶有低熔點合金塊的葉片放入熔化爐，加熱到180℃，待低熔點合金熔化后取出葉片。