CN117399914A - 一种基于简单定位的小余量模锻叶片加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于简单定位的小余量模锻叶片加工方法，将小余量模锻叶片加工出定位基准，加工小余量模锻叶片的叶身型面和流道面，对叶片的叶身型面和流道面进行检测，若检测合格进行下一步，若不合格重新加工叶身型面和流道面，去除加工后叶身型面的加工刀纹，用加工后的叶身型面作硬装夹进行榫头拉削加工，进行后续辅助加工，完成叶片加工，首先对小余量模锻叶片加工出定位基准，加工方法简单，并且定位准，再通过叶身型面和流道面的一系列加工，整体流程少，加工周期短，其次叶身型面和流道面和加工采用同样的定位标准基准，加工误差累积小，合格率高。
Description
技术领域
本发明属于航空发动机压气机叶片领域，具体为一种基于简单定位的小余量模锻叶片加工方法。
背景技术
航空发动机压气机叶片的加工在航空领域非常重要，加工出的叶片精度要求高，但是现有加工技术存在一些问题。
某型发动机压气机转子叶片结构参见图1。目前，加工该类型转子叶片的主要步骤为：采用小余量模锻毛坯，先进行进、排气边加工，再使用进、排气边作基准定位，加工榫头，然后用榫头定位，加工及检测叶身。
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。3)叶身型面加工主要为手工抛光去除余量，受经验影响大。
发明内容
本发明的提供了一种基于简单定位的小余量模锻叶片加工方法，解决现有叶片加工工艺复杂，加工步骤多，加工周期长，加工效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于简单定位的小余量模锻叶片加工方法，包括：
将小余量模锻叶片加工出定位基准；
加工小余量模锻叶片的叶身型面和流道面；
对叶片的叶身型面和流道面进行检测，若检测合格进行下一步，若不合格重新加工叶身型面和流道面；
去除加工后叶身型面的加工刀纹；
用加工后的叶身型面作硬装夹进行榫头拉削加工；
进行后续辅助加工，完成叶片加工。
优选地，小余量模锻叶片为余量为0.6-1.0mm的模锻叶片。
优选地，将小余量模锻叶片加工出定位基准具体为：
将小余量模锻叶片装夹在数控铣床上，在毛料两端加工三个顶尖孔，作为后续工序的定位基准。
优选地，三个顶尖孔包括叶根两个和叶尖一个。
优选地，加工小余量模锻叶片叶尖的叶身型面和流道面具体为：
将叶片叶根装在与其孔位相对应的专用工装上，叶尖利用机床顶尖定位和加紧，进行分粗和精铣两次铣削叶身型面和流道面。
优选地，加工小余量模锻叶片叶尖的叶身型面和流道面在双驱的五坐标加工中心上进行。
优选地，对叶片的叶身型面和流道面进行检测采用三坐标检测。
优选地，去除加工后叶身型面的加工刀纹的标准为，表面粗糙度达到Ra1.6以下。
优选地，所述辅助加工包括榫头端面和叶尖的辅助加工。
优选地，所述小余量模锻叶片的叶身型面和流道面的加工程度为，加工后的叶身型面和流道面轮廓能进入要求公差带。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供了一种基于简单定位的小余量模锻叶片加工方法，首先对小余量模锻叶片加工出定位基准，加工方法简单，并且定位准，再通过叶身型面和流道面的一系列加工，整体流程少，加工周期短，其次叶身型面和流道面和加工采用同样的定位标准基准，加工误差累积小，合格率高。
附图说明
图1是现有某型发动机压气机转子叶片结构示意图；
图2是本发明应用的某型发动机压气机转子叶片简单定位示意图；
图3为本发明一种基于简单定位的小余量模锻叶片加工方法流程图；
图中1-榫头，2-叶身，3-进气边，4-排气边。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
如图3所示，本发明提供了一种基于简单定位的小余量模锻叶片加工方法，包括：
S101将小余量模锻叶片加工出定位基准；
S102加工小余量模锻叶片的叶身型面和流道面；
S103对叶片的叶身型面和流道面进行检测，若检测合格进行下一步，进行无余量加工，若不合格重新加工叶身型面和流道面；
S104去除加工后叶身型面的加工刀纹；
S105用加工后的叶身型面作硬装夹进行榫头拉削加工；
S106进行后续辅助加工，完成叶片加工。
小余量模锻叶片为余量为0.6-1.0mm的模锻叶片。
将小余量模锻叶片加工出定位基准具体为：
将小余量模锻叶片装夹在数控铣床上，在毛料两端加工三个顶尖孔，作为后续工序的定位基准。
三个顶尖孔包括叶根两个和叶尖一个，
加工小余量模锻叶片叶尖的叶身型面和流道面具体为：
将叶片叶根装在与其孔位相对应的专用工装上，叶尖利用机床顶尖定位和加紧，进行分粗和精铣两次铣削叶身型面和流道面。
加工小余量模锻叶片叶尖的叶身型面和流道面在双驱的五坐标加工中心上进行
对叶片的叶身型面和流道面进行检测采用三坐标检测。
去除加工后叶身型面的加工刀纹的标准为，表面粗糙度达到Ra1.6以下。
辅助加工包括榫头端面和叶尖的辅助加工。
无余量加工为，加工后的叶身型面和流道面轮廓进入要求公差带。
具体的为：
步骤1、将余量为0.6-1.0mm的小余量模锻叶片装夹在数控铣床上，在毛料两端加工三个顶尖孔(叶根两个，叶尖一个)作为后续工序的定位基准，如图2所示；
步骤2、在双驱的五坐标加工中心上，将叶片叶根装在与其孔位相对应的专用工装上，叶尖利用机床顶尖定位、加紧，分粗、精铣两次铣削叶身型面和流道面，进行无余量加工(加工后的叶身型面和流道面轮廓进入要求公差带)；
步骤3、对精铣后的叶身型面和流道面利用三坐标进行检测，保证铣削的叶身型面和流道面满足工艺要求；
步骤4、用抛光机仅去除精铣后叶身型面的加工刀纹，表面粗糙度达到Ra1.6以下；
步骤5、使用加工后的型面作硬装夹进行榫头拉削加工；
步骤6、进行榫头端面和叶尖以及表面处理等后续辅助加工工艺流程。
本发明的有益效果：本发明创造提出了一种航空发动机压气机转子叶片的改进加工方法。1)加工工艺简单，加工周期短，加工效率高；2)加工步骤少，基准转换少，加工一致性好；3)工艺装备简单，通用性高，生产准备成本小；4)叶身型面和流道面采用五坐标加工中心无余量加工，加工精度，合格率高。
实施例：
某型发动机压气机一级转子叶片结构参见图1，该叶片毛坯为小余量模锻件，材料为LY2，叶片由叶片榫头1、叶身2、进气边3、排气边4组成。加工该类型转子叶片的主要步骤为：
(1)铣定位基准：将该模锻叶片装夹在数控铣床上，在毛料两端加工出定位基准；
(2)无余量加工叶身：将加工出定位基准的叶片装夹在五坐标加工中心上，用两端基准面定位无余量加工叶身型面，保证加工后型面轮廓度进入要求公差带；
(3)型面抛光：用抛光机仅去除精铣后叶身型面的加工刀纹，保证型面粗糙度要求即可；
(4)型面检测：对加工后的叶身型面进行检测，保证轮廓度合格；
(5)榫头加工：使用加工后的型面作硬装夹进行榫头拉削加工，保证叶片最终以榫头定位检测叶型位置度合格；
(6)辅助加工：进行后续辅助加工工艺流程，完成叶片加工。
尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在说明书的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。
Claims (10)
1.一种基于简单定位的小余量模锻叶片加工方法，其特征在于，包括：
将小余量模锻叶片加工出定位基准；
加工小余量模锻叶片的叶身型面和流道面；
对叶片的叶身型面和流道面进行检测，若检测合格进行下一步，若不合格重新加工叶身型面和流道面；
去除加工后叶身型面的加工刀纹；
用加工后的叶身型面作硬装夹进行榫头拉削加工；
进行后续辅助加工，完成叶片加工。
2.根据权利要求1所述的一种基于简单定位的小余量模锻叶片加工方法，其特征在于，所述小余量模锻叶片为余量为0.6-1.0mm的模锻叶片。
3.根据权利要求1所述的一种基于简单定位的小余量模锻叶片加工方法，其特征在于，将小余量模锻叶片加工出定位基准具体为：
将小余量模锻叶片装夹在数控铣床上，在毛料两端加工三个顶尖孔，作为后续工序的定位基准。
4.根据权利要求3所述的一种基于简单定位的小余量模锻叶片加工方法，其特征在于，所述三个顶尖孔包括叶根两个和叶尖一个。
5.根据权利要求4所述的一种基于简单定位的小余量模锻叶片加工方法，其特征在于，加工小余量模锻叶片叶尖的叶身型面和流道面具体为：
将叶片叶根装在与其孔位相对应的专用工装上，叶尖利用机床顶尖定位和加紧，进行分粗和精铣两次铣削叶身型面和流道面。
6.根据权利要求5所述的一种基于简单定位的小余量模锻叶片加工方法，其特征在于，加工小余量模锻叶片叶尖的叶身型面和流道面在双驱的五坐标加工中心上进行。
7.根据权利要求1所述的一种基于简单定位的小余量模锻叶片加工方法，其特征在于，对叶片的叶身型面和流道面进行检测采用三坐标检测。
8.根据权利要求1所述的一种基于简单定位的小余量模锻叶片加工方法，其特征在于，去除加工后叶身型面的加工刀纹的标准为，表面粗糙度达到Ra1.6以下。
9.根据权利要求1所述的一种基于简单定位的小余量模锻叶片加工方法，其特征在于，所述辅助加工包括榫头端面和叶尖的辅助加工。
10.根据权利要求1所述的一种基于简单定位的小余量模锻叶片加工方法，其特征在于，所述小余量模锻叶片的叶身型面和流道面的加工程度为，加工后的叶身型面和流道面轮廓能进入要求公差带。
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