精鑄葉片分組陣列拋光技術(shù)研究

鄧亞軍，王小東，楊 騫，何志強(qiáng)

(1.中國航發(fā)貴州黎陽航空動(dòng)力有限公司，貴陽 550000；2.中國航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司，北京 100120；3.山東天舟精密機(jī)械有限公司，棗莊 277870)

0 引言

在航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)上，渦輪葉片工作于高溫高轉(zhuǎn)速的環(huán)境中，其材料多為鎳基高溫合金，具有難加工，難切削的特性。由于鑄造工藝過程復(fù)雜，導(dǎo)致其葉型會有不同的變形且葉身余量不一致。目前，渦輪葉片(除榫頭外)的解決方法是精密鑄造+手工打磨[1]。手工打磨工序的操作量大，需要大量拋光工人連續(xù)作業(yè)，拋光時(shí)會產(chǎn)生大量對人體健康有害的金屬粉塵，而且拋光的質(zhì)量完全取決于工人的熟練度，這樣就造成不同工人拋光的渦輪葉片的型面輪廓精度和表面粗糙度在不同部位一致性很差，不利于葉片后續(xù)的整體裝配，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的服役性能[2-4]。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提升和葉片疲勞壽命和一致性的要求，對鑄造渦輪葉片自動(dòng)化打磨的需求越來越迫切。然而實(shí)現(xiàn)鑄造葉片的高效數(shù)控磨拋，需要解決幾個(gè)核心問題。第一，人工到自動(dòng)化，需要制定數(shù)控自動(dòng)化磨拋光工藝方案，實(shí)現(xiàn)加工效率和質(zhì)量的提升；第二，由于鑄造過程中的葉片幾何形狀和位置變化，需要進(jìn)行葉片以及型面的自適應(yīng)加工關(guān)鍵技術(shù)研究。

為了提高葉片的數(shù)控自動(dòng)化加工效率，國內(nèi)北京航空航天大學(xué)自主設(shè)計(jì)并研制了四軸五聯(lián)動(dòng)矩形陣列葉片全型面拋光機(jī)床，并在多種型號的葉片磨拋加工中得到了應(yīng)用[5-7]。……