一種渦輪工作葉片機(jī)械加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及航空發(fā)動機(jī)機(jī)械加工技術(shù)，具體設(shè)及一種滿輪工作葉片機(jī)械加工方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 滿輪工作葉片處于航空發(fā)動機(jī)溫度最高、應(yīng)力最復(fù)雜、環(huán)境最惡劣的部位，被譽(yù)為 "王冠上的明珠"。外型結(jié)構(gòu)由葉身、緣板、過渡段、禪齒、氣膜孔、劈縫孔等組成，且為內(nèi)腔為 空屯、。它形狀復(fù)雜、要求高、加工難度大，一直W來是各航空發(fā)動機(jī)廠生產(chǎn)的關(guān)鍵。主要材料 有02125、1(403、005、006、1(417等。目前滿輪工作葉片機(jī)械加工主要是對其禪齒和緣板部位 進(jìn)行機(jī)械加工，葉身型面采用精密鑄造保證，滿輪葉片生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出一種能夠提高滿輪葉片生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn) 效率，滿足航空發(fā)動機(jī)滿輪工作葉片加工使用要求的滿輪工作葉片機(jī)械加工方法。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)W上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:包括W下步驟：
[000引1)對滿輪工作葉片毛料進(jìn)行清理后，采用誘鑄低烙點(diǎn)合金進(jìn)行葉片精密定位，把 葉身型面的六點(diǎn)定位基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換到誘鑄塊六點(diǎn)定位基準(zhǔn)；
[0006]2)采用軟蠟將滿輪工作葉片毛料的禪頭四孔進(jìn)行填蠟后，采用五軸數(shù)控緩進(jìn)磨床 加工禪齒及禪齒排氣側(cè)；
[0007]3)依次進(jìn)行除蠟和烙化低烙點(diǎn)合金處理后，依次采用五軸數(shù)控緩進(jìn)磨床加工禪齒 底部、緣板和禪齒進(jìn)氣側(cè)；
[0008]4)經(jīng)過檢驗(yàn)后，W禪齒定位，加工葉身氣膜孔，清洗檢驗(yàn)后即完成對滿輪工作葉片 的加工。
[0009]所述步驟1)中誘鑄低烙點(diǎn)合金時(shí)采用醫(yī)用膠布封死滿輪工作葉片毛料葉身上所 有的孔。
[0010] 所述低烙點(diǎn)合金包括:質(zhì)量百分比為60 %的錫和40 %的祕。
[0011] 所述低烙點(diǎn)合金的誘鑄溫度為：180~220°C。
[0012] 所述軟蠟為抑8003或M5081。
[0013] 所述步驟4)中采用電火花小孔機(jī)電火花加工葉身氣膜孔。
[0014]所述五軸數(shù)控緩進(jìn)磨床加工時(shí)采用冷卻液81E進(jìn)行冷卻，冷卻液質(zhì)量濃度為3%-5%。
[0015]所述加工葉身氣膜孔前進(jìn)行巧光檢驗(yàn)。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明滿輪工作葉片機(jī)械加工工藝中，葉片的精密定位是采用 誘鑄低烙點(diǎn)合金，把葉身型面的六點(diǎn)定位基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換到誘鑄塊六點(diǎn)定位基準(zhǔn)，機(jī)械加工時(shí)定 位可靠、易夾持，填蠟是采用軟蠟將禪頭四孔填滿，防止后續(xù)機(jī)械加工冷卻液及殘余物進(jìn)入 葉片內(nèi)腔被所誘鑄低烙點(diǎn)合金包裹無法排出，烙化合金后即可除去軟蠟，本發(fā)明的工藝方 法新穎性、創(chuàng)造性、實(shí)用性強(qiáng)，工藝路線安排合理，生產(chǎn)效率高，葉片加工質(zhì)量高，能夠滿足 大批量滿輪葉片生產(chǎn)，可W廣泛用于航空發(fā)動機(jī)滿輪工作葉片加工。
[0017]進(jìn)一步，誘鑄低烙點(diǎn)合金時(shí)采用醫(yī)用膠布封死葉身上所有的孔，防止低烙點(diǎn)合金 進(jìn)入葉身孔。
【附圖說明】
[0018]圖Ia為低烙點(diǎn)合金誘鑄塊的主視圖，圖化為低烙點(diǎn)合金誘鑄塊的底視圖；
[0019] 圖2a、2b和2c分別為加工禪齒及禪齒排氣側(cè)的工步圖；
[0020] 圖3曰、36、3(：、3(1和36分別為加工禪齒底部、緣板和禪齒進(jìn)氣側(cè)的工步圖；
[0021 ]圖4a為實(shí)施例一的滿輪工作葉片結(jié)構(gòu)主視圖，圖4b為側(cè)視圖；
[0022] 圖5a為實(shí)施例二的滿輪工作葉片結(jié)構(gòu)主視圖，圖化為側(cè)視圖；
[0023] 圖6a為實(shí)施例=的滿輪工作葉片結(jié)構(gòu)主視圖，圖化為側(cè)視圖，圖6c為俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合具體的實(shí)施例和說明書附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋說明。
[0025]本發(fā)明的滿輪葉片加工工藝為:除油^葉片精密定位^填蠟^磨加工禪齒及齒排 氣側(cè)^除蠟^烙化低烙點(diǎn)合金^除污染^磨禪齒底部^磨緣板及齒進(jìn)氣側(cè)面^巧光檢驗(yàn) ^綜合檢驗(yàn)^加工氣膜孔^清洗^入庫。
[0026] 除油是清理毛料從庫房所沾附的油污。參見圖Ia和圖Ib,葉片精密定位是采用誘 鑄低烙點(diǎn)合金，把葉身型面的六點(diǎn)定位基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換到誘鑄塊六點(diǎn)定位基準(zhǔn)，機(jī)械加工時(shí)定位 可靠、易夾持，同時(shí)誘鑄低烙點(diǎn)合金時(shí)應(yīng)先采用醫(yī)用膠布封死葉身上所有的孔，防止低烙點(diǎn) 合金進(jìn)入葉身孔。誘鑄溫度：180°~220°C。低烙點(diǎn)合金成份:質(zhì)量百分比為60%的錫(Sn)和 40% 的祕(Bi)。
[0027]填蠟是采用軟蠟將禪頭四孔填滿，防止后續(xù)機(jī)械加工冷卻液及殘余物進(jìn)入葉片內(nèi) 腔被所誘鑄低烙點(diǎn)合金包裹無法排出，烙化合金后即可除去軟蠟，所用軟蠟為FD8003或 M5081。
[0028] 參見圖2a、2b和2c，加工禪齒及禪齒排氣側(cè)是W誘鑄合金六點(diǎn)定位，采用五軸數(shù)控 緩進(jìn)磨床進(jìn)行加工。五軸數(shù)控緩進(jìn)磨床的加工參數(shù)如下表：
[0029]
[0031 ]參見圖3a、3b、3c、3d和3e，采用五軸數(shù)控緩進(jìn)磨床加工禪齒底部、緣板和禪齒進(jìn)氣 偵U，加工參數(shù)如下表：
[0033] 加工氣膜孔是W禪齒定位，用電火花小孔機(jī)電火花加工葉身氣膜孔，加工完成之 后需100%檢查孔通與孔徑。
[0034] 綜合檢驗(yàn)除檢驗(yàn)滿輪工作葉片設(shè)計(jì)圖要求的尺寸外，還應(yīng)選擇葉片精密定位時(shí)采 用葉身型面的2個(gè)定位點(diǎn)位置進(jìn)行檢測，驗(yàn)證前面工序葉片基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換精密定位是否正確可 靠。
[0035] 圖4a和4b分別為實(shí)施例一的滿輪工作葉片結(jié)構(gòu)主視圖和側(cè)視圖；圖5a和化分別為 實(shí)施例二的滿輪工作葉片結(jié)構(gòu)主視圖和側(cè)視圖；圖6a、6b和6c分別為實(shí)施例S的滿輪工作 葉片結(jié)構(gòu)主視圖、側(cè)視圖和俯視圖，=種滿輪工作葉片均可W采用本發(fā)明的工藝方法進(jìn)行 加工，工藝路線安排如下：除油^葉片精密定位^填蠟^磨加工禪齒及齒排氣側(cè)^除蠟^ 烙化低烙點(diǎn)合金^除污染^磨禪齒底部^磨緣板及齒進(jìn)氣側(cè)面^巧光檢驗(yàn)^綜合檢驗(yàn)^ 加工氣膜孔^清洗^入庫。
[0036]本發(fā)明采用五軸數(shù)控緩進(jìn)磨床，具有先進(jìn)制造技術(shù)的滿輪工作葉片機(jī)械加工工藝 流程，提高了滿輪葉片生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率，滿足國產(chǎn)航空發(fā)動機(jī)滿輪工作葉片加工使用， 本發(fā)明新穎性、創(chuàng)造性、實(shí)用性強(qiáng)，工藝路線安排合理，生產(chǎn)效率高，葉片加工質(zhì)量高，能夠 滿足大批量滿輪葉片生產(chǎn)，可W廣泛用于航空發(fā)動機(jī)滿輪工作葉片加工。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種渦輪工作葉片機(jī)械加工方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 對渦輪工作葉片毛料進(jìn)行清理后，采用澆鑄低熔點(diǎn)合金進(jìn)行葉片精密定位，把葉身 型面的六點(diǎn)定位基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換到澆鑄塊六點(diǎn)定位基準(zhǔn)； 2) 采用軟蠟將渦輪工作葉片毛料的榫頭四孔進(jìn)行填蠟后，采用五軸數(shù)控緩進(jìn)磨床加工 榫齒及榫齒排氣側(cè)； 3) 依次進(jìn)行除蠟和熔化低熔點(diǎn)合金處理后，依次采用五軸數(shù)控緩進(jìn)磨床加工榫齒底 部、緣板和榫齒進(jìn)氣側(cè)； 4) 經(jīng)過檢驗(yàn)后，以榫齒定位，加工葉身氣膜孔，清洗檢驗(yàn)后即完成對渦輪工作葉片的加 工。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦輪工作葉片機(jī)械加工方法，其特征在于，所述步驟1)中 澆鑄低熔點(diǎn)合金時(shí)采用醫(yī)用膠布封死渦輪工作葉片毛料葉身上所有的孔。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種渦輪工作葉片機(jī)械加工方法，其特征在于，所述低熔點(diǎn)合 金為:質(zhì)量百分比為60 %的錫和40 %的鉍。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種渦輪工作葉片機(jī)械加工方法，其特征在于，所述低熔點(diǎn)合 金的澆鑄溫度為：180~220°C。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦輪工作葉片機(jī)械加工方法，其特征在于，所述軟蠟為 FD8003或M5081。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦輪工作葉片機(jī)械加工方法，其特征在于，所述步驟4)中 采用電火花小孔機(jī)電火花加工葉身氣膜孔。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦輪工作葉片機(jī)械加工方法，其特征在于，所述五軸數(shù)控 緩進(jìn)磨床加工時(shí)采用冷卻液81E進(jìn)行冷卻，冷卻液質(zhì)量濃度為3%-5%。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦輪工作葉片機(jī)械加工方法，其特征在于，所述加工葉身 氣膜孔前進(jìn)行熒光檢驗(yàn)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種渦輪工作葉片機(jī)械加工方法，目的在于：提高渦輪葉片生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率，滿足航空發(fā)動機(jī)渦輪工作葉片加工使用要求，所采用的技術(shù)方案為：加工工藝為：除油→葉片精密定位→填蠟→磨加工榫齒及齒排氣側(cè)→除蠟→熔化低熔點(diǎn)合金→除污染→磨榫齒底部→磨緣板及齒進(jìn)氣側(cè)面→熒光檢驗(yàn)→綜合檢驗(yàn)→加工氣膜孔→清洗→入庫。本發(fā)明采用五軸數(shù)控緩進(jìn)磨床，具有先進(jìn)制造技術(shù)的渦輪工作葉片機(jī)械加工工藝流程，新穎性、創(chuàng)造性、實(shí)用性強(qiáng)，工藝路線安排合理，生產(chǎn)效率高，葉片加工質(zhì)量高，能夠滿足大批量渦輪葉片生產(chǎn)，可以廣泛用于航空發(fā)動機(jī)渦輪工作葉片加工。
【IPC分類】B23P15/02
【公開號】CN105436838
【申請?zhí)枴緾N201510750247
【發(fā)明人】劉海濱, 崔保衛(wèi), 張瀾禹, 梁忠效, 黨玉芳, 王冬, 王瑞科, 劉潔
【申請人】西安航空動力股份有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月5日