[发明专利]一种钛合金整体叶盘叶片加工工艺方法

权利要求书

1.一种钛合金整体叶盘叶片加工工艺方法，其特征在于：所述的钛合金整体叶盘叶片加工工艺方法，调整整体叶盘叶片加工工艺路线，采用“粗精一次铣削成型→振动光饰→叶片激光强化→叶片喷丸→补振动光饰”的方法；其中，将叶片铣削成型改为一次装夹定位，加工出最终的叶型；所述的叶片铣削成型按工步分为：

粗铣叶片进排气边，进给速度控制在400～500mm/min，切深控制在1～1.2mm；

粗开槽，进给速度控制在300～400mm/min，切深控制在1～1.2mm；

半精铣叶片，进给速度控制在1000～1200mm/min，切深控制在0.3～0.5mm；

粗铣流道，进给速度控制在500-600mm/min，切深控制在0.5～

0.7mm；

精铣叶片及流道，进给速度控制在6000-7000mm/min，切深控制在0.1～0.3mm，转速控制在8000～10000r/min；

小切深多刀路高速铣削加工，可以有效地避免残余应力的影响，将叶片进行两两一组分组加工，利用同组叶片互为支撑，来增加铣削系统刚性，并且采用“一对一”原则进行叶片最终精加工成型，即使用同一把整体硬质合金刀具完成同一个叶片的所有精加工刀路的加工，可以有效避免接刀痕的产生，提高叶片铣削成型表面质量。

2.根据权利要求1所述的钛合金整体叶盘叶片加工工艺方法，其特征在于：采用振动光饰工艺保证叶片表面质量，提高叶片表面完整性，其参数设置涉及几个方面；采用圆柱磨料及专用磨液，振动频率控制在30～60Hz，磨液喷洒时间15～20s，磨液喷洒间隔时间300～360s，加工时间3～4小时。

3.根据权利要求1所述的钛合金整体叶盘叶片加工工艺方法，其特征在于：所述的叶片激光强化和叶片喷丸，提高材料表面机械性能；增加补振动光饰工序，用来降低叶片喷丸后的叶片表面粗糙度，最终实现整体叶盘各叶片几何尺寸精确成型及表面质量良好的一致性及稳定性。

4.根据权利要求1所述的钛合金整体叶盘叶片加工工艺方法，其特征在于：所述的钛合金整体叶盘叶片加工工艺方法，具体步骤如下：

步骤1：通过车加工工序完成零件铣叶型之前的装夹定位面的加工，并且在叶片部分均匀留有1mm余量；

步骤2：在高速铣削五坐标加工中心上装夹零件，将待加工叶片进行分组，并采用对称加工的方式，通过“粗开槽+混合铣削”的思路，设置合理的余量及切削参数，完成所有叶片几何尺寸的精确成型；小切深多刀路高速铣削加工，机床转速接近10000r/min；

步骤3：在锅式振动光饰机中装夹零件，采用专用工装保证整体叶盘的盘体不受磨料影响，选用磨料及加工参数，去除叶身上的切削痕迹，保证叶片表面粗糙度满足设计图纸要求，需要达到Ra0.4μm，光饰时间单面4小时；

步骤4：将零件固定在激光强化设备上，并使用专用保护胶带对非加工部位进行保护，对激光能量、光斑大小、光斑搭接率的参数进行设置，完成所有叶片的激光强化加工，特别注意应防止叶片强化表面出现烧蚀的现象；

步骤5：完成试片喷丸之后，在数控喷丸机上装夹零件，采用专用工装保护整体叶盘的盘体不会在加工中被喷到，选择玻璃丸或陶瓷丸作为加工丸料，设定加工参数，保证喷丸强度，完成所有叶片的喷丸加工，特别注意零件喷丸区的覆盖率≥100%；

步骤6：将完成叶片喷丸后的零件重新安装到锅式振动光饰机中，完成对零件叶片的补振动光饰加工，加工参数与振动光饰工序一致，但加工时间只需单面1小时。