航空發(fā)動機精鍛葉片數(shù)控砂帶磨削工藝基礎(chǔ)研究.pdf

1、葉片作為航空發(fā)動機的關(guān)鍵零件之一，對航空發(fā)動機的性能有著至關(guān)重要的影響。葉片在發(fā)動機中的功能使命及其工作特點，決定了葉片是發(fā)動機中形狀復(fù)雜、尺寸跨度大、受力惡劣、承載最大零件。它在高溫、高壓和高速狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，通常需要合金化程度很高的熱強鋼、鈦合金以及高溫合金等材料制成，為滿足發(fā)動機高性能、工作安全性、可靠性及壽命的要求，葉片又必須具有精確的尺寸、準(zhǔn)確的形狀和嚴(yán)格的表面完整性。
　　 新一代的航空發(fā)動機葉片多采用精密鍛造方法制造，

2、葉片型面由鍛模保證，成型精度高，成型后葉身型面不需要二次加工，但由于此類葉片邊緣曲率變化大，加工余量分布不均勻且對氣動外形極具敏感，精鍛很難滿足進排氣邊加工要求。目前國內(nèi)精鍛葉片邊緣加工通常采用普通銑床切邊后手工打磨，容易出現(xiàn)葉片弦長超差、截面型線變異、邊緣與葉身轉(zhuǎn)接不圓滑等問題，導(dǎo)致葉片廢品率較高，產(chǎn)品一致性差，且加工效率低下。為實現(xiàn)航空發(fā)動機精鍛邊緣的高效高精密加工，提出采用數(shù)控砂帶磨削葉片進排氣邊的加工方法。
　　 論文的

3、主要研究工作如下：
　　 ①航空發(fā)動機葉片常用難加工材料(鈦合金和鎳基高溫合金)砂帶磨削適應(yīng)性及有效性分析。
　　 ②根據(jù)航空發(fā)動機精鍛葉身無余量葉片加工要求和工藝現(xiàn)狀，擬定葉片邊緣數(shù)控砂帶磨削加工工藝路線。在自由曲面六軸砂帶磨削基礎(chǔ)上，通過對單顆磨粒法向接觸壓力模型分析，提出增加法向接觸壓力軸控制的七軸聯(lián)動葉片邊緣數(shù)控砂帶磨削方法，并對接觸壓力控制方案進行研究。然后，對精鍛葉片邊緣數(shù)控砂帶磨削工藝進行分析，確定加工定位

4、基準(zhǔn)和走刀方式，并對砂帶、接觸輪以及磨削用量進行了優(yōu)化選擇。
　　 ③建立精鍛葉片邊緣余量模型，提取出各磨削刀位點邊緣余量值。通過葉片邊緣磨削實驗，得到材料去除量預(yù)測模型，進而得到邊緣磨削參數(shù)控制模型，并由提取后的邊緣余量數(shù)據(jù)文件，計算出各磨削刀位點所需磨削參數(shù)值。
　　 ④開展葉片邊緣數(shù)控砂帶磨削試驗，驗證提出的葉片邊緣磨削材料去除量預(yù)測模型和變磨削參數(shù)控制葉片邊緣當(dāng)量磨削方法，并對磨削參數(shù)控制模型和磨削工藝方法進行優(yōu)