CN108714771A - 一种航空发动机压气机静子叶片加工方法及其产品 - Google Patents

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冯全全
马辉
张新冬
李晨
许立君
张义德
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Abstract

本发明公开了一种航空发动机压气机静子叶片加工方法及其产品，包括叶身及连接在叶身两端的上安装板和下安装板，叶身与上安装板之间形成夹角为上安装板内流道表面，叶身与下安装板之间形成夹角为下安装板内流道表面；本发明采用了两端基准面进行定位，将叶片毛料装夹在数控铣床上，在叶片毛料两端铣削加工出基准面；将加工出基准面的叶片毛料装夹在四坐标加工中心上，用两端基准面定位粗铣叶片上、下安装板及叶身型面，上、下安装板及叶身型面均留加工余量；将粗铣后的叶片毛料进行真空去应力；加工工艺简单，加工步骤少，加工周期短，加工效率高；同时，叶身型面和安装板加工基准一致，加工误差累积小，合格率高。

Description

一种航空发动机压气机静子叶片加工方法及其产品
技术领域
本发明属于航空发动机压气机叶片加工技术领域，涉及对航空发动机双安装板类静子叶片加工方法的改进，具体涉及一种航空发动机压气机静子叶片加工方法及其产品。
背景技术
某型发动机压气机一种双安装板静子叶片结构参见图1，叶片由上安装板2、叶身4和下安装板8组成。上安装板2和下安装板8为周向圆弧型安装板结构，上安装板2与叶身4连接，叶身4与下安装板8连接。目前，国内加工双安装板静子叶片的主要步骤为：采用模锻毛坯，先在上、下安装板加工基准面，再用基准面定位，加工上、下安装板，然后用上、下安装板定位，加工叶身。该加工方法的主要缺点是：1)加工工艺复杂，加工步骤多，加工周期长，加工效率低；2)加工基准转换多，加工误差累积大，合格率低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种航空发动机压气机静子叶片加工方法及其产品，以保证叶片加工质量，提高加工效率，缩短加工周期。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种航空发动机压气机静子叶片加工方法，包括以下步骤：
步骤1、将叶片毛料装夹在数控铣床上，在叶片毛料两端铣削加工出基准面；
步骤2、将加工出基准面的叶片毛料装夹在四坐标加工中心上，用两端基准面定位粗铣叶片上、下安装板及叶身型面，上、下安装板及叶身型面均留加工余量；
步骤3、将粗铣后的叶片毛料进行真空去应力；
步骤4、将步骤3处理后的叶片毛料装夹在五坐标加工中心上，用两端基准面定位精铣叶片上、下安装板及叶身型面，上、下安装板加工至最终尺寸，叶身型面留加工余量；
步骤5、用抛光机将经步骤4精铣后的叶身抛光至最终尺寸；
步骤6、以叶片的上、下安装板定位装夹，在数控线切割机床上加工上、下安装板凹槽，去除两端基准面，上、下安装板凹槽留加工余量；
步骤7、用抛光机将经步骤6线切割加工后的叶片的上、下安装板凹槽抛光至最终尺寸。
所述叶片毛料为长方体结构。
所述步骤2中，加工余量为1mm。
所述步骤4中，叶身型面留加工余量为0～0.05mm。
所述步骤6中，上、下安装板凹槽留加工余量为0～0.05mm。
所述叶身型面包括上安装板内流道表面、叶身、进气边、排气边、下安装板内流道表面。
航空发动机压气机静子叶片，包括叶身及连接在叶身两端的上安装板和下安装板，叶身与上安装板之间形成夹角为上安装板内流道表面，叶身与下安装板之间形成夹角为下安装板内流道表面；上安装板和下安装板为周向圆弧型安装板结构，叶身一侧为进气边，另一侧为排气边。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明采用了两端基准面进行定位，加工工艺简单，加工步骤少，加工周期短，加工效率高；同时，叶身型面和安装板加工基准一致，加工误差累积小，合格率高。
附图说明
图1是本发明加工的静子叶片结构示意图；
图2a是叶片毛料结构示意图，图2b为图2a的左视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
本发明的加工方法包括以下步骤：
步骤1、将长方形毛料装夹在数控铣床上，在长方形毛料两端铣削加工出基准面；
步骤2、将加工出基准面的叶片装夹在四坐标加工中心上，用两端基准面定位粗铣叶片上、下安装板及叶身，留1mm加工余量；
步骤3、将粗铣后的叶片进行真空去应力；
步骤4、将粗铣后的叶片装夹在五坐标加工中心上，用两端基准面定位精铣叶片上、下安装板及叶身，上、下安装板加工至最终尺寸，叶身型面留0～0.05mm加工余量；所述两端基准面分别位于长方形毛料的两端，在上、下安装板沿长方形毛料长边延伸处，上安装板侧基准面与上安装板连接，下安装板侧基准面与下安装板连接；
步骤5、用抛光机将精铣后的叶身抛光至最终尺寸；
步骤6、以上、下安装板定位装夹，在数控线切割机床上加工上、下安装板凹槽，去除两端基准面，留0～0.05mm加工余量；
步骤7、用抛光机将线切割加工后的上、下安装板凹槽抛光至最终尺寸。
下面通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例
如图2a和图2b所示，叶片毛坯为立方体结构；如图1所示，为图2经过本方法加工后的双安装板类静子叶片；由上安装板2、上安装板内流道表面3、叶身4、下安装板内流道表面6和下安装板8组成；上安装板2和下安装板8为周向圆弧型安装板结构，上安装板2和上安装板内流道表面3连接，上安装板内流道表面3与叶身4连接，叶身4与下安装板内流道表面6连接，下安装板内流道表面6与下安装板8连接。
具体加工步骤如下：
(1)铣基准面：将长方形毛料装夹在数控铣床上，在长方形毛料两端铣削加工出基准面；
(2)粗铣上、下安装板及叶身：将加工出基准面的叶片装夹在四坐标加工中心上，用两端基准面定位粗铣上安装板2、上安装板内流道表面3、叶身4、进气边5、排气边9、下安装板内流道表面6和下安装板8，留1mm加工余量；
(3)真空去应力：将粗铣后的叶片进行真空去应力；
(4)精铣上、下安装板及叶身：将粗铣后的叶片装夹在五坐标加工中心上，用两端基准面定位精铣上安装板2、上安装板内流道表面3、叶身4、进气边5、排气边9、下安装板内流道表面6和下安装板8，上安装板2和下安装板8加工至最终尺寸，上安装板内流道表面3、叶身4、进气边5、排气边9和下安装板内流道表面6留0～0.05mm加工余量；
(5)抛光叶身：用抛光机将精铣后的上安装板内流道表面3、叶身4、进气边5、排气边9和下安装板内流道表面6抛光至最终尺寸；
(6)线切割上、下安装板凹槽：以上安装板2和下安装板8定位装夹，在数控线切割机床上加工上安装板凹槽1和下安装板凹槽7，去除两端基准面，上安装板凹槽1和下安装板凹槽7留0～0.05mm加工余量；
(7)抛光上、下安装板凹槽：用抛光机将线切割加工后的上安装板凹槽1和下安装板凹槽7抛光至最终尺寸。

Claims (7)

1.一种航空发动机压气机静子叶片加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将叶片毛料装夹在数控铣床上，在叶片毛料两端铣削加工出基准面；
步骤2、将加工出基准面的叶片毛料装夹在四坐标加工中心上，用两端基准面定位粗铣叶片上、下安装板及叶身型面，上、下安装板及叶身型面均留加工余量；
步骤3、将粗铣后的叶片毛料进行真空去应力；
步骤4、将步骤3处理后的叶片毛料装夹在五坐标加工中心上，用两端基准面定位精铣叶片上、下安装板及叶身型面，上、下安装板加工至最终尺寸，叶身型面留加工余量；
步骤5、用抛光机将经步骤4精铣后的叶身抛光至最终尺寸；
步骤6、以叶片的上、下安装板定位装夹，在数控线切割机床上加工上、下安装板凹槽，去除两端基准面，上、下安装板凹槽留加工余量；
步骤7、用抛光机将经步骤6线切割加工后的叶片的上、下安装板凹槽抛光至最终尺寸。
2.根据权利要求1所述的一种航空发动机压气机静子叶片加工方法，其特征在于，所述叶片毛料为长方体结构。
3.根据权利要求1所述的一种航空发动机压气机静子叶片加工方法，其特征在于，所述步骤2中，加工余量为1mm。
4.根据权利要求1所述的一种航空发动机压气机静子叶片加工方法，其特征在于，所述步骤4中，叶身型面留加工余量为0～0.05mm。
5.根据权利要求1所述的一种航空发动机压气机静子叶片加工方法，其特征在于，所述步骤6中，上、下安装板凹槽留加工余量为0～0.05mm。
6.根据权利要求1所述的一种航空发动机压气机静子叶片加工方法，其特征在于，所述叶身型面包括上安装板内流道表面、叶身、进气边、排气边、下安装板内流道表面。
7.采用权利要求1至6任一项所述加工方法加工的航空发动机压气机静子叶片，其特征在于，包括叶身(4)及连接在叶身(4)两端的上安装板(2)和下安装板(8)，叶身(4)与上安装板(2)之间形成夹角为上安装板内流道表面(3)，叶身(4)与下安装板(8)之间形成夹角为下安装板内流道表面(6)；上安装板(2)和下安装板(8)为周向圆弧型安装板结构，叶身(4)一侧为进气边(5)，另一侧为排气边(9)。
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