[发明专利]一种航空发动机压气机圆弧齿榫头叶片加工方法

说明书

技术领域

本发明属于航空发动机压气机叶片加工技术，涉及对航空发动机圆弧齿榫头类叶片加工方法的改进。

背景技术

某型发动机压气机一种圆弧齿榫头叶片结构参见图1，叶片由榫头1、缘板2、叶身3和叶尖5组成。榫头1为径向圆弧燕尾型结构，榫头1与缘板2连接，缘板2与叶身3连接。目前，国内加工径向圆弧燕尾型榫头叶片的主要步骤为：采用精锻毛坯，先加工进、排气边缘，再用低熔点定位合金封包浇注，然后组合车削加工榫头，并铣削加工叶尖，最后熔化低熔点定位合金。该加工方法的主要缺点是：1)榫头型面轮廓公差要求较严，组合车削加工圆弧齿榫头的一致性较差，榫头轮廓公差难以保证，车加工后留下的刀痕比较明显，榫头加工表面质量较差；2)组合车削圆弧齿榫头调试周期长，加工效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提出一种航空发动机压气机圆弧齿榫头叶片加工方法，以保证叶片榫头圆弧齿的轮廓度及表面质量，提高加工效率，缩短加工周期。

本发明的技术方案：一种航空发动机压气机圆弧齿榫头叶片加工方法，包括：

步骤1、将带有根部工艺凸台和叶尖工艺凸台的叶片毛料装夹在数控铣床上，对叶片的进气边和排气边进行粗铣；

步骤2、将粗铣后的叶片装夹在定位浇注夹具中，用低熔点合金对叶片进行浇注，浇注后的叶片外形为长方体；

步骤3、数控铣床夹持浇注后的长方体叶片，粗铣出位于叶片根部的榫头和缘板，去除叶片根部工艺凸台；

步骤4、在六轴缓进磨削中心上将榫头精磨成圆弧齿形状；

步骤5、将长方体叶片放入熔化炉，加热到180℃，待低熔点合金熔化后取出叶片；

步骤6、以榫头定位装夹，在数控砂带磨床上精磨进气边和排气边；

步骤7、以榫头定位装夹，在数控线切割机床上加工叶尖，去除工艺凸台。

本发明的有益效果：本发明创造提出了一种航空发动机压气机圆弧齿榫头叶片的改进加工方法。1)该方法采用缓进磨削工艺磨削圆弧齿榫头，保证了叶片榫头圆弧齿的轮廓度及表面质量；2)同时，采用缓进磨削工艺比原有组合车削的加工效率高，缩短了加工周期。

附图说明

图1是本发明应用的某型发动机压气机一种圆弧齿榫头叶片结构示意图；

图2是本发明应用的某型发动机压气机一种圆弧齿榫头叶片毛坯示意图；

图3是本发明加工的精磨叶片圆弧齿榫头示意图。

具体实施方式

本发明的技术方案：一种航空发动机压气机圆弧齿榫头叶片加工方法，包括：

步骤1、将带有根部工艺凸台和叶尖工艺凸台的叶片毛料装夹在数控铣床上，对叶片的进气边和排气边进行粗铣；

步骤2、将粗铣后的叶片装夹在定位浇注夹具中，用低熔点合金对叶片进行浇注，浇注后的叶片外形为长方体；

步骤3、数控铣床夹持浇注后的长方体叶片，粗铣出位于叶片根部的榫头和缘板，去除叶片根部工艺凸台；

步骤4、在六轴缓进磨削中心上将榫头精磨成圆弧齿形状；

步骤5、将长方体叶片放入熔化炉，加热到180℃，待低熔点合金熔化后取出叶片；

步骤6、以榫头定位装夹，在数控砂带磨床上精磨进气边和排气边；

步骤7、以榫头定位装夹，在数控线切割机床上加工叶尖，去除工艺凸台。

下面通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例

该圆弧齿榫头叶片毛坯为精锻件，结构如图1所示，毛坯结构参见图2，榫头1有加工余量，叶身3及内缘板7没有余量，进气边4与排气边6有加工余量，榫头1与工艺凸台8相连，叶尖5与工艺凸台9相连。其加工步骤为：

(1)铣进、排气边：在数控铣床上以工艺凸台8和工艺凸台9定位装夹粗铣进气边4与排气边6，用作步骤(2)低熔点定位合金浇注的基准。

(2)低熔点定位合金浇注：将叶片装夹在定位浇注夹具中，定位浇注夹具以叶身3、进气边4和内缘板7定位，叶片浇注完成后低熔点定位合金块为长方体。

(3)粗铣榫头：在数控铣床上粗加工榫头1和缘板2，去除工艺凸台8，粗铣榫头1和缘板2，为步骤(4)精磨榫头1和缘板2做准备。

(4)精磨榫头：榫头精磨加工选择在六轴缓进磨削中心上进行，精磨叶片圆弧齿榫头示意图参见图3，加工时机床工作轴实现六轴四联动，其中X、Y、Z为直线轴，与B轴共同实现四轴联动，完成圆弧齿的加工，A轴摆固定角度，C轴实现叶盆、叶背方向两个弧齿面的转换加工。

(5)熔化低熔点定位合金：将带有低熔点合金块的叶片放入熔化炉，加热到180℃，待低熔点合金熔化后取出叶片。