[发明专利]一种TC11材料叶片的加工方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及叶片的加工技术领域，具体为一种TC11材料叶片的加工方法。

(二)背景技术

随着国内航空发动机的进步，对航空发动机叶片提出了高力学性能、重量轻的要求，所以在航空发动机叶片的设计趋势是：选用TC11钛合金等高性能难加工材料，并在叶片形状设计上，不断减薄叶片厚度，增大叶片的扭角和弦宽。这就给叶片的生产制造带来了大的问题。因为钛合金冷校正会回弹，一旦发生加工变形就很难满足叶片设计要求。所以传统的TC11材料叶片加工方案中不采用型面铣削的方法，而是用几乎无加工变形的型面化学铣方法。传统的TC11材料叶片加工方案步骤是：叶片精锻→粗、精铣叶片工艺基准面→拉削加工叶根→型面化学铣。但是随着叶片设计中叶片扭角和弦宽的增大，叶片的精锻的难度不断增大，不得不采取模锻。而模锻精度不足，造成叶片毛坯型面余量不断增大，且各处余量不均匀，使叶片型面无法用等余量的型面化学铣工艺方法加工。

(三)发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种TC11材料叶片的加工方法，其可以方便的加工出扭角大，弦宽度大，毛坯型面余量大，且各处余量不均匀的TC11材料航空叶片，且加工便利。

其技术方案是这样的：

其包括以下步骤：

(1)复测锻造中心孔；

(2)以三中心孔定位，轴向对好叶身划线，加工中间体背面、出气侧工艺基准以及叶顶轴向基准面；

(3)以中间体背面、出气侧工艺基准以及叶顶中心孔、轴向基准面为基准，粗加工叶根和叶根底面工艺余块，叶根和叶根底面工艺余块单面留1mm余量；

(4)以叶根、叶顶中心孔定位粗铣型面单面留1.5mm余量；

(5)去应力；

(6)修研中心孔，中心孔表面达Ra0.4

(7)进行逆向调整，以叶顶中心孔为主基准，并以中间体背面、出气侧工艺基准定位，精加工叶根和叶根底面工艺余块表面；

(8)以叶根、叶顶中心孔定位精铣型面；

(9)抛修型面；

(10)总长加工，去除叶顶中心孔，去除叶根底面余块；

其特征在于：保留模锻加工时的叶顶中心孔一直到切割总长，以锻造叶顶中心孔为基准，在去应力处理之后，进行逆向调整，精加工叶根和叶根底面工艺余块表面；增加叶根定位区域，所以在叶根底面留工艺余块，用叶根成型刀加工叶根和叶根底面工艺余块表面，保证叶根底面工艺余块表面与叶根一致，综合铣时以叶根和叶根底面工艺余块表面定位，粗、精铣叶片型面。

通过上述工艺加工TC11材料叶片，既能节省叶顶材料，又能省去重打中心孔的时间和费用，更重要的是能够始终保证叶顶内背弧余量均匀，减少加工中的变形。

(四)附图说明

图1为叶根增加工艺凸台示意图；

图2是以叶顶中心孔为基准，调整精加工叶根的示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图描述本发明的加工过程

(1)复测锻造中心孔；

(2)以三中心孔定位，轴向对好叶身划线，加工中间体背面、出气侧工艺基准以及叶顶轴向基准面；

(3)以中间体背面、出气侧工艺基准以及叶顶中心孔4、轴向基准面为基准，在一次加工中，同时粗加工出叶根和叶根底面工艺余块；增加叶根底面工艺余块表面作为叶根定位区域，由于叶根定位区域轴向方向较短，不易定位并易造成加工中的变形，在叶根底面留工艺余块，用叶根粗成型刀，在一次加工中，加工叶根和叶根底面工艺余块表面，保证叶根底面工艺面与叶根一致，综合铣 时以叶根和叶根底面工艺余块表面定位；

(4)以叶根、叶顶中心孔定位粗铣型面单面留1.5mm余量；

(5)去应力；

(6)修研中心孔，中心孔表面达Ra0.4

(7)进行逆向调整，以叶顶中心孔为主基准，并以中间体背面、出气侧工艺基准定位，根据叶顶中心孔相对叶根的位置调整叶根加工程序，在一次加工中，用叶根精成型刀精加工出叶根和叶根底面工艺余块表面；

(8)以叶根、叶顶中心孔定位精铣型面；

(9)抛修型面；

(10)总长加工，去除三中心孔，去除叶根底面余块；

在上述工艺中，保留模锻加工时的叶顶中心孔一直到切割总长，以锻造叶顶中心孔为基准，在去应力处理之后，进行逆向调整，精加工叶根和叶根底面工艺余块表面，提高了加工工艺的使用性且有助于提高加工精度；增加叶根定位区域，由于叶根定位区域轴向方向较短，不易用于定位和控制叶片变形，所以在叶根底面留工艺余块，用叶根成型刀加工叶根和叶根底面工艺余块表面，保证叶根底面工艺余块表面与叶根一致，综合铣时以叶根和叶根底面工艺余块表面定位，粗、精铣叶片型面，有效抑制加工变形。这一工艺的要点是：在粗、精铣叶根时始终顶紧叶顶中心孔，用于定位；并且在精铣叶根时根据叶顶中心孔相对叶根的位置调整叶根加工程序；在叶根底面增加余块，提供工艺定位面并抑制变形产生，图中1为增加的工艺凸台，2为叶根中心线，3为型线中心线，A、B、C分别为叶根吃尺寸。