雙軸靜子葉片精密數(shù)控銑削及光整技術(shù)研究.pdf

1、近30年來，隨著國際局勢的改變和軍事格局的變革，航空飛機制造領(lǐng)域突飛猛進(jìn)，特別是在飛機發(fā)動機領(lǐng)域，已從傳統(tǒng)的渦輪噴氣式發(fā)動機逐步發(fā)展到渦輪風(fēng)扇式發(fā)動機。隨著飛機對技、戰(zhàn)術(shù)性能的要求不斷提高，使得發(fā)動機也不斷地更新、換代。同時，對發(fā)動機的安全性、可靠性的要求也愈來愈高?？梢哉f每一代新型飛機發(fā)動機的誕生，葉片的改進(jìn)與發(fā)展是最重要的改變之一。這就要求葉片制造技術(shù)也不斷的提升。隨著渦扇發(fā)動機推重比的增加，對空氣壓縮比的要求也越來越高，這就對壓氣

2、機靜、轉(zhuǎn)子葉片的性能提出了更高的要求。提高性能的有效解決方案有兩種:一、設(shè)計出高性能、高壓縮比的葉片。二、提高制造水平，特別是提高進(jìn)排氣邊R、表面光度及波紋度等影響氣動性能的制造水平。
　　本課題研究的葉片為某壓氣機靜子葉片。傳統(tǒng)的葉身加工方法先采用數(shù)控銑加工葉身型面，因銑后葉片變形大，型面留0.05～0.15左右的加工余量，最終依靠手工拋光去除余量。但是，使用手工拋光的方法型面輪廓度無法完全滿足設(shè)計圖紙要求，葉身型線符合率低于4

3、0％，前、后緣R普遍存在方頭、偏頭現(xiàn)象，部分葉片存在削邊和蜂腰現(xiàn)象。通過設(shè)計部門的計算，上述問題會使發(fā)動機動力性能降低12％-15％。
　　本文以該系類某級靜子葉片為研究對象，以數(shù)字化加工技術(shù)理論、振動拋光技術(shù)和磨粒流技術(shù)原理為基礎(chǔ)，結(jié)合壓氣機葉片結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計性能要求，通過合理選用數(shù)控機床、設(shè)計高精度夾具，使葉片實現(xiàn)的較高的重復(fù)定位精度。通過合理選用數(shù)控刀具、加工參數(shù)和走刀軌跡，增加熱處理等方法，最大限度的控制切削力，實現(xiàn)了不規(guī)

4、則曲面數(shù)控加工過程中變形量的控制，使葉身數(shù)控加工后進(jìn)入設(shè)計公差帶的“無余量”狀態(tài)。針對葉片前、后緣R普遍存在方頭、偏頭現(xiàn)象，部分葉片存在削邊和蜂腰的問題，通過研發(fā)表面光整設(shè)備，設(shè)計光整夾具，選擇光整介質(zhì)和光整參數(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的突破，實現(xiàn)了高精度表面光整加工，光整后的葉身表面幾何尺寸和完整性符合設(shè)計要求.
　　本課題的研究成果已成功的應(yīng)用到實際生產(chǎn)中，并已經(jīng)實現(xiàn)批量生產(chǎn)。雙軸壓氣機靜子葉片的精密數(shù)控加工保證了加工精度，提高了加工效率。