薄壁钛合金叶片无余量数控加工技术.pdf

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1、新技术新工艺2014年第6期薄壁钛合金叶片无余量数控加工技术杨天南，宋成，娄小妍。(1．海军驻沈阳地区发动机专业军事代表室，辽宁沈阳110043；2．沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司，辽宁沈阳110043)摘要：目前，薄壁钛合金叶片毛坯尚未完全达到精锻程度，仍采用小余量模锻件，叶片型面部分需进行进一步加工。由于该类叶片自身刚度差，尤其在数控加X-圆弧、叶肩和叶片型面时的变形大，加工叶片型面时只能留0．1～0．2mlTl余量，依靠手工抛光去除加工余量而形成最终表面。通过优化工艺路线、改进数控铣夹具结构，以及应用三坐标测量机测量叶片型面等一系列的改进措施，使叶片型面在数控铣

2、后达到无余量状态，再利用钛合金专用抛光毡轮抛除叶片型面上的铣刀痕迹，使其达到设计图样的要求。关键词：钛合金；叶片；无余量；数控加工中图分类号：THl62+．1文献标志码：ANCMachiningTechnologyofThinWallTitaniumAlloyBladeoftheMarginlessYANGTiannan．S()NGCheng。LOUXiaoyan(1．NavyMilitaryRepresentativesinShenyangEngineRoom，Shenyang110043，China；2．AVICShenyangLimingAeroengine(Group

3、)Co．，Itd，Shenyang110043，China)Abstract：Currently，Ihin—walltitaniumalloybladeblankdidnotfullymeetthelevelofprecisionforging，remainsattheleveloflittleallowanceforgingandsurfacepartneedsfurtherprocessing．Duetopoorrigidleavestheclassitself，especiallyintheNCmachiningdeformation。only0．1～O．2mmcush

4、ioncanbeaccommodated，andreliesonmanualpolishingremovalallowanceformthefinalsurface．Improvementsincludingtheoptimizationofprocessflow，NCmillingmachineclampstruc—ture。applicationofthree—coordinatemeasuringmachinebladesurfaceandaseriesofimprovementmeasur(’s，surfacesinNCmillingwasuptonomarginst

5、atus，andthen，throughthetitaniumalloyspecialfeltpolishingwheelremovingluolmarksonthesurface，madethebladesurfacereachesthedesignrequirements．Keywords：titaniumalloy，blades，marginless，NCprocessing数控加工适合于中小批量、高精度的零件加工片型面2道工序后变形较大，叶片出现弯曲变形(弓与研制，尤其适合发动机结构复杂的零部件，(如叶形)，中间截面在Y方向偏移0．1～0．25mm；2)叶片和叶盘等)

6、的研制。}l前，美、英等国家的大型航片定位夹紧方式为大轴颈定位压紧，机床顶尖顶紧空企业已经实现了叶片无余量数控加工，而我国在叶片小轴中flqL，导致叶片支承刚度差，变形增大；此方面的研究才刚刚开始_】J。3)在铣削叶片型面进、排气边缘时，因为主轴进给速度跟不上A轴旋转速度，导致进、排气边缘出现过1叶片的特征及结构尺寸切，叶片弦长超差；4)叶片型面测具测量精度的范围该叶片包括叶肩、叶片型面及相关圆弧部分，材有限(≤0．05ram)，不能完全满足叶片型面公差的料为钛合金，长度约为150mm，叶型重心相对于轴测量要求；5)依靠抛光方法进行叶片型面余量去除颈中心线处于偏心位置，最大截

7、面厚度为3．7miD_，加工，其轮廓度和位置度不能完全满足工艺要求。最大弦长为39nllTl，属薄壁弱刚度零件。3攻关试验2关键技术分析3．1叶片材料及切削用量的选用2．1普通机械加工工艺路线该叶片的材料为钛合金，最小切削深度应≥数控铣削圆弧和叶肩一数控铣削叶片型面一抛0．05mm，否则会出现让刀现象。薄壁叶片切削容光叶片型面易出现较大的弹性变形，切削速度V为30～5O2．2普通机械加工工艺存在的问题分析m／min，精加工每齿进给量．为0．03～0．05mm，采用普通机械加工工艺加工的叶片，经过数据在此