[发明专利]一种低压涡轮叶片的冠顶加工装置及方法

说明书

一种低压涡轮叶片的冠顶加工装置及方法，属于航空发动机低压涡轮叶片加工。所述装置包括：数控单面缓进磨床、滚轮、大气孔超软砂轮和夹具，滚轮安装在数控单面缓进磨床的修整器滚轮轴上，大气孔超软砂轮安装在数控单面缓进磨床的主轴上，夹具安装在数控单面缓进磨床的工作台上；滚轮设有第一磨削区域和第二磨削区域，第一磨削区域的结构与低压涡轮叶片的冠顶中、排气边封严齿、进气边封严齿的结构相同，第二磨削区域的结构与低压涡轮叶片的进气边缘板的结构相同；大气孔超软砂轮的端面形成有被滚轮修整成的冠顶加工轮廓；夹具的冠顶定位块上设有导流槽。通过该装置，可以只通过一道加工工序加工出低压涡轮叶片冠顶的结构。

技术领域

本发明涉及航空发动机低压涡轮叶片加工技术领域，特别涉及一种低压涡轮叶片的冠顶加工装置及方法。

背景技术

低压涡轮叶片的冠顶加工一直为涡轮叶片加工的难点，其主要难点为封严结构较复杂，尺寸较多、叶尖的余量较大、而成品的尺寸较薄，一般为0.3～1.0mm，因此加工过程中极易产生烧伤和裂纹。

目前，低压涡轮叶片的冠顶加工包括四道工序：如图1所示，为带有余量的低压涡轮叶片的冠顶，对带有余量的低压涡轮叶片的冠顶加工完成后如图2所示，第一道工序为磨削出冠顶中1、第二道工序为磨削出排气边封严齿2、第三道工序为磨削出进气边封严齿3、第四道工序为磨削出进气边缘板4。每道工序均对应一个砂轮和滚轮，进行工序切换时，都需要对低压涡轮叶片进行重新装夹，导致加工尺寸不稳定，尺寸精度差，且由于冠顶的封严齿的厚度较小，最小在0.7mm左右，但单边的加工余量却有4mm左右，非常容易产生烧伤和裂纹，因此在磨削的过程中进刀量非常小，每个工序所用的时间分别为50分钟、23分钟、23分钟、15分钟，因此磨削四道工序总共用时111分钟，平均完成一个低压涡轮叶片的加工需要140分钟左右，导致磨削时间长，加工效率低。

发明内容

为了解决现有技术存在的加工低压涡轮叶片的冠顶的四个工序时，需要更换不同的滚轮，并且需重新对低压涡轮叶片进行装夹，使得低压涡轮叶片尺寸不稳定、加工效率低、以及由于封严齿的厚度较薄使得加工封严齿的过程中易产生烧伤和裂纹的问题，一方面，本发明提供了一种低压涡轮叶片的冠顶加工装置，所述低压涡轮叶片的冠顶加工装置包括：

数控单面缓进磨床、滚轮、大气孔超软砂轮和夹具，滚轮安装在数控单面缓进磨床的修整器滚轮轴上，砂轮安装在数控单面缓进磨床的主轴上，夹具安装在数控单面缓进磨床的工作台上；

所述滚轮的端面设有第一磨削区域，所述滚轮的侧面设有第二磨削区域，第一磨削区域的结构与低压涡轮叶片的冠顶中、排气边封严齿、进气边封严齿的结构相同，第二磨削区域的结构与所述低压涡轮叶片的进气边缘板的结构相同；

所述大气孔超软砂轮的端面形成有被所述滚轮的第一磨削区域和第二磨削区域修整成的冠顶加工轮廓；

所述夹具的冠顶定位块上设有导流槽，导流槽的槽型与所述低压涡轮叶片的冠顶的形状相同。

所述数控单面缓进磨床还设有辅助喷嘴，辅助喷嘴的进液口与所述数控单面缓进磨床的冷却液箱的出液口连接，辅助喷嘴的出液口正对所述数控单面缓进磨床的大口径喷嘴的出液口。

所述夹具还包括底板、立板、榫齿定位块、叶冠压紧件和榫头缘板压紧件；

立板通过螺栓固定在底板上且与底板垂直，所述夹具的冠顶定位块通过螺栓安装在所述立板的远离底板的一端，榫齿定位块安装在所述立板接近所述底板的一端；叶冠压紧件通过螺栓安装在所述立板的上侧，榫头缘板压紧件通过螺栓安装在所述立板的下侧。

另一方面，本发明提供了一种使用所述低压涡轮叶片的冠顶加工装置磨削低压涡轮叶片的冠顶的方法，所述方法包括：

步骤1、将所述数控单面缓进磨床的小口径喷嘴更换成大口径喷嘴；