一種航空發動機高溫合金配重葉片加工方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于航空發動機葉片加工技術，尤其涉及一種航空發動機高溫合金配重葉片的加工方法。
【背景技術】
[0002]航空發動機中的配重葉片在發動機運行過程中平衡整個轉動部件的重量分布，使發動機達到一個靜、動態均平衡的狀態。本發明中的加工對象為渦輪盤配重葉片，其必須能夠在高溫、高壓、高轉速的工況下穩定工作，故要求其能耐高溫、且與傳動軸的裝配必須準確可靠，所以渦輪配重葉片的材料一般為高溫合金且榫頭區域的加工精度及表面質量要求特別高，配重葉片采用的高溫合金材料的難加工性及精度的高要求加大了銑削加工的難度。
[0003]目前，加工該類型葉片的主要步驟為:夾持葉冠部分，加工葉根部分；采用葉根榫槽仿形夾具，夾持葉根，加工葉身；線切割去除葉冠余塊。其缺點是:第一、葉根與葉身分兩次裝夾來完成加工，加工基準不統一，一致性差，加工精度難以保證且需人工重新裝夾，加工效率低；第二、加工中用到兩套工裝，且第二步中榫槽仿形夾具精度要求高，導致工裝成本較高。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種航空發動機高溫合金配重葉片加工方法，其在保證了加工精度的前提下，具有加工效率高、周期短和成本低的特點，以解決現有技術中航空發動機高溫合金配重葉片加工過程中存在的上述問題。
[0005]為達此目的，本發明采用以下技術方案:
[0006]—種航空發動機高溫合金配重葉片加工方法，該配重葉片由葉根和葉片型面組成，其中葉根包括:葉根端面、進汽邊榫槽、出汽邊榫槽、內弧徑向面、背弧徑向面、進汽側面、出汽側面及葉型與葉根的轉接面，該加工方法包括以下步驟:
[0007]I)線切割葉根榫槽:采用線切割加工方式去除配重葉片毛坯的榫槽部分絕大部分余量；
[0008]2)銑削加工葉根及葉型:將經過線切割去除榫槽余量后的毛坯葉根朝上豎直裝夾在雙轉臺五軸聯動加工中心上；然后采用端銑刀粗精加工葉根端面、內弧徑向面、背弧徑向面、進汽側面和出汽側面；采用仿形銑刀加工進汽邊榫槽和出汽邊榫槽，為保證加工精度及表面粗糙度，具體分為粗加工、半精加工及精加工；最后粗、半精、精加工葉根與葉型的轉接面及葉片型面；
[0009]3)線切割葉冠:在完成葉根及葉片型面的加工后，葉冠處仍有因為裝夾而留下的材料，采用線切割去除該殘余材料，完成所有加工工序。
[0010]特別地，所述步驟I)中配重葉片毛坯為包絡葉根及葉型的塊狀毛坯。
[0011]特別地，所述步驟I)中線切割剩余余量為0.5_。
[0012]特別地，所述步驟2)的具體步驟如下:
[0013]裝夾:將配重葉片毛坯的葉根朝上豎直裝夾在雙轉臺五軸聯動加工中心的工作臺上;
[0014]銑削加工葉根四個側面:采用端銑刀粗精銑加工內弧徑向面、背弧徑向面、進汽側面和出汽側面，粗加工進給500mm/min，轉速2000r/min ;精加工進給400，轉速2500r/min ；
[0015]銑削加工葉根進、出汽邊榫槽:葉根的榫槽為配合面，為保證加工精度及表面粗糙度，榫槽部分采用成型銑刀加工，且加工分為粗加工、半精加工及精加工三個工序，刀具直徑為32mm，粗加工切寬為0.35mm，轉速為500r/min，進給為200mm/min ;半精加工切寬為0.1mm，轉速為500r/min，進給為200mm/min ;精加工切寬為0.05mm，轉速為500r/min，進給為 200mm/min ；
[0016]銑削加工葉根與葉型的轉接面及葉片型面:先采用硬質合金整體立銑刀粗加工葉型，余量為0.1mm，每刀切深0.2mm，轉速為1120r/min，進給為356mm/min ;然后采用球頭刀精加工葉根與葉型的轉接面，轉速為2785r/min，進給為300mm/min ;最后用密齒刀精加工葉型，轉速為3580r/min，進給為450mm/min。
[0017]本發明的有益效果為，與現有技術相比航空發動機高溫合金配重葉片加工方法具有如下優點:
[0018]—、步驟2)中的裝夾方式使得加工精度要求較高的榫槽部分能夠采用仿形銑刀加工，保證了加工精度及表面粗糙度；同時采用該裝夾方式能夠只需一次裝夾，便完成葉根及葉型的加工，加工的一致性好，加工精度易保證；
[0019]二、減少了工裝數量，降低了加工成本；
[0020]三、減少裝夾次數，縮短了加工周期，提高了加工效率；
[0021]四、步驟I)及步驟3)均采用了線切割加工技術去除大部分余量，能夠避開高溫合金的難切削問題，節省刀具成本，同時，能夠一次加工多個葉片，提高了加工效率。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明【具體實施方式】I提供的航空發動機高溫合金配重葉片的結構示意圖；
[0023]圖2是本發明【具體實施方式】I提供的航空發動機高溫合金配重葉片毛坯的結構示意圖；
[0024]圖3是本發明【具體實施方式】I提供的航空發動機高溫合金配重葉片毛坯經線切割榫槽后的結構示意圖；
[0025]圖4是本發明【具體實施方式】I提供的航空發動機高溫合金配重葉片銑削加工的裝夾不意圖；
[0026]圖5是本發明【具體實施方式】I提供的航空發動機高溫合金配重葉片的仿形銑刀加工葉根榫槽的示意圖。
[0027]圖中:
[0028]1、葉根端面；2、進汽邊榫槽；3、出汽邊榫槽；4、內弧徑向面；5、出汽側面；6、背弧徑向面；7、進汽側面；8、轉接面；9、塊狀毛坯；10、工作臺；11、夾具；12、成型銑刀。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[0030]請參閱圖1至圖5所示，本實施例中，一種航空發動機高溫合金配重葉片加工方法，該配重葉片由葉根和葉片型面9組成，其中葉根包括:葉根端面1、進汽邊榫槽2、出汽邊榫槽3、內弧徑向面4、出汽側面5、背弧徑向面6、進汽側面7及葉型與葉根的轉接面8 ;該配重葉片的毛坯為包絡葉根及葉型的塊狀毛坯9，所述配重葉片具體的加工方法如下:
[0031]1、線切割葉根榫槽:如圖3所示，采用線切割加工方式去除配重