[发明专利]用于复杂型面叶片表面光饰的工艺方法及工装夹具

说明书

本发明涉及一种用于复杂型面叶片表面光饰的工艺方法及工装夹具。该工艺方法包括：将叶片的叶根榫头端夹装在框梁结构的叶片夹具内，叶片的叶尖悬空在所述叶片夹具内，使叶片横向夹装在叶片夹具中，其中，所述叶片夹具两端沿叶片夹装横轴的外侧均设有安装转轴；将两个U型安装框架通过安装横梁架设在光饰机的振动槽内，且两个安装框架的U型托槽开口均向上，使所述两个U型安装框架之间的距离与所述叶片夹具的两个转轴的距离相当；将夹装有叶片的叶片夹具通过两个转轴自由放置在两个U型安装框架之间，使所述叶片夹具能相对所述安装框架转动；开启光饰机，通过振动槽对叶片表面进行振动光饰，光饰完成后将叶片从所述叶片夹具卸下，并对叶片表面进行清洁处理。

技术领域

本发明涉及叶片表面处理技术领域，特别是涉及一种用于复杂型面叶片表面光饰的工艺方法及工装夹具。

背景技术

随着高性能发动机的发展与应用,其关键零部件叶片的外形及结构越来越复杂，研制难度也逐渐增大，特别是对叶片的表面质量要求越来越高，无论是采用精密铸造,还是五坐标铣削,叶片表面质量都不能满足设计要求,而叶片表面质量，如粗糙度、波纹度等在很大程度上影响着发动机的性能、可靠性和寿命。

航空发动机叶片的最终表面粗糙度要求一般为0.4μm以下。叶片型面的成型目前都需要利用数控加工实现，数控加工可保证叶片的轮廓尺寸与位置精度要求，但在表面质量方面，数控加工都存在球形刀具螺旋铣削形成的密排轨迹，其粗糙度值一般在1.6μm水平，表面局部地方存在接刀痕迹，即使经过表面喷丸强化其表面粗糙度也很难达到设计要求，所以叶片表面必须经过抛光与光饰加工。

由于发动机叶片的型面复杂，使得其叶片表面的抛光加工变得十分困难。目前，利用机械化的加工方式来实现叶片的光饰抛光是目前的主要发展趋势。振动光饰是一种较新的表面光饰加工工艺,该工艺不仅可降低零件表面粗糙度,而且余量去除均匀,同时可改善应力分布,提高抗疲劳强度，是一种较理想的叶片表面光饰工艺。但是目前的叶片振动光饰工艺仍然存在一些对叶片外形精度影响的问题，例如在进、排气边较薄的叶片零件放入振动光饰机进行表面光饰时，易发生叶片进、排气边卷边的现象，影响叶片的最终外形精度，甚至造成叶片零件的报废。

因此，基于现有技术存在的问题，发明人提供了一种用于复杂型面叶片表面光饰的工艺方法及工装夹具。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于复杂型面叶片表面光饰的工艺方法及工装夹具，在较薄的叶片进行表面抛光时，可以有效避免叶片发生卷边变形问题，同时提高叶片表面光饰的效率。

第一方面，本发明的实施例提出了一种用于复杂型面叶片表面光饰的工艺方法，该方法包括：

将叶片的叶根榫头端夹装在框梁结构的叶片夹具内，叶片的叶尖悬空在所述叶片夹具内，使叶片横向夹装在叶片夹具中，其中，所述叶片夹具两端沿叶片夹装横轴的外侧均设有安装转轴；

将两个U型安装框架通过安装横梁架设在光饰机的振动槽内，且两个安装框架的U型托槽开口均向上，使所述两个U型安装框架之间的距离与所述叶片夹具的两个转轴的距离相当；

将夹装有叶片的叶片夹具通过两个转轴自由放置在两个U型安装框架之间，使所述叶片夹具能相对所述安装框架转动；

开启光饰机，振动槽内的磨料开始转动，通过磨料的转动带动叶片夹具转动，叶片随叶片夹具在磨料内转动从而对叶片表面产生光饰作用，完成后将叶片从所述叶片夹具卸下，并对叶片表面进行清洁处理。

进一步地，所述叶片夹具包括相对设置的两个侧盘和2个连接杆，所述2个连接杆对称地分别设在两侧盘的中轴外侧，用于连接两侧盘，形成内部为空心的框梁结构。

进一步地，在一个所述侧盘的内侧中心设有可拆卸的榫头夹装组件，用于夹装叶片的根部榫头，所述榫头夹装组件包括2个对合的夹板和调节螺钉，2个夹板的对合型面形成与榫头结构相匹配的榫头装夹槽，所述调节螺钉设在所述夹板上，用于调节2个夹板的距离。