[发明专利]一种航空发动机指尖密封片的加工方法

说明书

本发明公开了一种航空发动机指尖密封片的加工方法，包括：采用气源真空吸附定位方式将待加工指尖密封片原料进行安装定位；采用超快激光振镜扫描方式按照预设扫描加工轨迹，并结合真空环境辅助工艺对待加工指尖密封片原料进行切割加工，所述预设扫描加工轨迹包括：首先按照9段线分布变形控制加工的方式切割加工指尖密封片的指尖线槽，然后切割加工指尖密封片的外圆，最后切割加工指尖密封片的内圆。能够实现指尖密封片的高质量加工，使得指尖密封片平整，无翘曲和变形，切缝表面无毛刺，指尖密封片表面无任何滑伤、压痕和裂纹，大幅提高指尖密封片表面加工质量。

技术领域

本发明创造属于特种加工领域，具体涉及一种航空发动机指尖密封片的加工方法。

背景技术

目前，航空发动机密封是发动机的重要工程问题之一，指尖密封是一种可用于航空发动机主轴承腔密封和气流流路密封的新型装置，指尖密封由若干悬臂指尖梁组成的密封片交错排列联在一起组成。指尖密封片的指尖线槽采用了渐开线、对数螺线等形式。对于指尖密封片(图1)的加工，要求极高，在0.25mm薄片上加工0.3mm的渐开线或对数螺线窄槽，型槽尺寸及位置精度0.03mm，加工后无重熔层，粗糙度Ra﹤0.8μm，零件要求平整，不允许翘曲和变形，零件表面不允许有任何滑伤、压痕、裂纹，切缝表面不允许存在毛刺，加工难度大。

针对上述工艺难题，电火花线切割、长脉冲激光、机械加工等加工方法及其定位装置均无法满足加工技术要求。为实现航空发动机高精密件异形孔槽高精度、高质量加工，亟需开发一种航空发动机指尖密封片的加工方法。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种航空发动机指尖密封片的加工方法，能够实现指尖密封片的高质量加工，使得指尖密封片平整，无翘曲和变形，切缝表面无毛刺，指尖密封片表面无任何滑伤、压痕和裂纹，大幅提高指尖密封片表面加工质量。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种航空发动机指尖密封片的加工方法，包括：

采用气源真空吸附定位方式将待加工指尖密封片原料进行安装定位；

采用超快激光振镜扫描方式按照预设扫描加工轨迹，并结合真空环境辅助工艺对待加工指尖密封片原料进行切割加工，所述预设扫描加工轨迹包括：首先按照9段线分布变形控制加工的方式切割加工指尖密封片的指尖线槽，然后切割加工指尖密封片的外圆，最后切割加工指尖密封片的内圆。

进一步地，所述气源真空吸附定位方式中，气源压力为0.6MPa～1.5MPa；真空压力为-0.1MPa～0MPa。

进一步地，所述超快激光振镜扫描方式的加工参数包括：超快激光脉冲宽度为50fs～300fs；超快激光脉冲频率为50kHz～200kHz；超快激光功率为5W～20W。

进一步地，所述超快激光振镜扫描方式的加工参数还包括：离焦量为-1mm～1mm；入射角度为45°～90°。

进一步地，所述真空环境辅助工艺的真空度为100Pa。

进一步地，所述采用气源真空吸附定位方式将待加工指尖密封片原料进行安装定位，具体包括：

通过气源吸附装置对待加工指尖密封片原料进行安装定位，所述气源吸附装置包括气源、手柄开关、调节阀、电磁阀、真空发生器和工装吸盘，所述工装吸盘的侧面开设有气源输入口，所述工装吸盘的一端面开设有与指尖密封片外圆对应的真空吸附外圆环槽以及与指尖密封片内圆对应的真空吸附内圆环槽，所述真空吸附外圆环槽与所述真空吸附内圆环槽均与所述气源输入口连通，所述气源输入口与所述真空发生器的一端连接，所述真空发生器的另一端与所述电磁阀的一端连接，所述电磁阀的另一端与所述调节阀的一端连接，所述调节阀的另一端与所述手柄开关的一端连接，所述手柄开关的另一端与所述气源连接。