[發(fā)明專利]一種航空葉片的加工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810366029.X
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN108723725A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹巖;王智杰;白瑀
• 申請（專利權(quán)）人: 西安工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B23P15/02
• 分類號(hào): B23P15/02
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 李振文

本發(fā)明公開了一種航空葉片的加工方法，該航空葉片的加工方法具體步驟如下：利用驅(qū)動(dòng)面和投影技術(shù)構(gòu)造多層螺旋線軌跡，按照螺旋銑進(jìn)、退刀的方式將毛坯加工成粗成品，粗加工所用的刀具為環(huán)形刀；利用驅(qū)動(dòng)面和投影技術(shù)構(gòu)造螺旋線軌跡，按照螺旋銑進(jìn)、退刀的方式將粗成品加工成半成品，半精加工所用的刀具為第一球頭刀；以起始控制線和終止控制線為界用插值的方法直接構(gòu)造螺旋線，并沿著葉片曲面法向投影，保證螺旋線位于半成品曲面上，按照螺旋銑進(jìn)、退刀的方式將半成品加工成成品，精加工所用的刀具為第二球頭刀。采用上述技術(shù)方案對航空葉片進(jìn)行加工，其加工效率高、精度高，航空葉片的表面質(zhì)量好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及葉片式航空發(fā)動(dòng)機(jī)加工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種航空葉片的加工方法。

背景技術(shù)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的“心臟”，也是飛機(jī)性能的決定因素之一，更是裝備制造領(lǐng)域的最高端產(chǎn)品，它代表了裝備制造業(yè)的最高技術(shù)水平，被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的寶石”。其制造技術(shù)是衡量一個(gè)國家科技水平、軍事實(shí)力、綜合國力的重要標(biāo)志之一。而發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、壽命以及各項(xiàng)參數(shù)很大程度上取決于葉片型面的設(shè)計(jì)以及葉片的制造水平。葉片的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、品種繁多、幾何精度高、加工困難、難以保證加工質(zhì)量，并且葉片是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，所以葉片加工質(zhì)量的好壞直接決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，由于葉片需要良好的氣動(dòng)布局和型面，所以其設(shè)計(jì)制造周期相當(dāng)?shù)拈L，通常是其他零件的幾倍甚至幾十倍，所以葉片的制造工作量約占整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)加工工作量的一半。我國的葉片制造企業(yè)在加工過程中存在加工精度不高、葉片加工效率低下、經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)等諸多問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種航空葉片的加工方法，該航空葉片的加工方法具體步驟如下：

S1：粗加工：利用驅(qū)動(dòng)面和投影技術(shù)先從驅(qū)動(dòng)幾何體構(gòu)造驅(qū)動(dòng)點(diǎn)，接著驅(qū)動(dòng)點(diǎn)沿著一個(gè)指定的投射矢量方向投射到零件幾何體，形成投射點(diǎn)。再從驅(qū)動(dòng)幾何體構(gòu)造驅(qū)動(dòng)點(diǎn)，接著驅(qū)動(dòng)點(diǎn)沿著一個(gè)指定的投射矢量方向投射到零件幾何體，形成投射點(diǎn)(投射點(diǎn)在刀位點(diǎn)計(jì)算中指定為切觸點(diǎn)軌跡或刀位點(diǎn)軌跡)，從而構(gòu)造多層螺旋線軌跡，其次按照螺旋銑進(jìn)、退刀的方式將毛坯加工成粗成品，每層的進(jìn)給量設(shè)置成2mm，粗加工后留有1mm余量，粗加工所用的刀具為環(huán)形刀；

S2：半精加工：利用驅(qū)動(dòng)面和投影技術(shù)先從驅(qū)動(dòng)幾何體構(gòu)造驅(qū)動(dòng)點(diǎn)，接著驅(qū)動(dòng)點(diǎn)沿著一個(gè)指定的投射矢量方向投射到零件幾何體，形成投射點(diǎn)。再從驅(qū)動(dòng)幾何體構(gòu)造驅(qū)動(dòng)點(diǎn)，接著驅(qū)動(dòng)點(diǎn)沿著一個(gè)指定的投射矢量方向投射到零件幾何體，形成投射點(diǎn)(投射點(diǎn)在刀位點(diǎn)計(jì)算中指定為切觸點(diǎn)軌跡或刀位點(diǎn)軌跡)，從而構(gòu)造多層螺旋線軌跡，其次按照螺旋銑進(jìn)、退刀的方式將粗成品加工成半成品，半加工后留有0.1～0.2mm余量，半精加工所用的刀具為第一球頭刀；

S3：精加工：以起始控制線和終止控制線為界用插值的方法直接構(gòu)造螺旋線，并沿著航空葉片曲面法向投影，保證螺旋線位于半成品曲面上，按照螺旋銑進(jìn)、退刀的方式將半成品加工成成品，在進(jìn)、退刀起始處采用直線軸向運(yùn)動(dòng)方式，精加工所用的刀具為第二球頭刀。

優(yōu)選的，加工方法在DMU 60mono BLOCK型數(shù)控加工機(jī)床上進(jìn)行實(shí)施，采用Itnc530數(shù)控系統(tǒng)對DMU 60mono BLOCK型數(shù)控加工機(jī)床進(jìn)行控制。

優(yōu)選的，環(huán)形刀為硬質(zhì)合金材料構(gòu)成，直徑：齒數(shù)：4，螺旋角：30°，總長：72mm，切削刃長：55mm。

優(yōu)選的，第一球頭刀為高速鋼材料構(gòu)成，直徑：齒數(shù)：4，螺旋角：30°，總長：63mm，切削刃長：19mm。

優(yōu)選的，第二球頭刀為高速鋼材料構(gòu)成，直徑：齒數(shù)：4，螺旋角：30°，總長：57mm，切削刃長：13mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用上述技術(shù)方案對航空葉片進(jìn)行加工，其加工效率高、精度高，航空葉片的表面質(zhì)量好。

附圖說明

圖1為精加工中構(gòu)造的葉片螺旋軌跡；