[发明专利]一种航空叶片的加工方法

说明书

本发明公开了一种航空叶片的加工方法，该航空叶片的加工方法具体步骤如下：利用驱动面和投影技术构造多层螺旋线轨迹，按照螺旋铣进、退刀的方式将毛坯加工成粗成品，粗加工所用的刀具为环形刀；利用驱动面和投影技术构造螺旋线轨迹，按照螺旋铣进、退刀的方式将粗成品加工成半成品，半精加工所用的刀具为第一球头刀；以起始控制线和终止控制线为界用插值的方法直接构造螺旋线，并沿着叶片曲面法向投影，保证螺旋线位于半成品曲面上，按照螺旋铣进、退刀的方式将半成品加工成成品，精加工所用的刀具为第二球头刀。采用上述技术方案对航空叶片进行加工，其加工效率高、精度高，航空叶片的表面质量好。

技术领域

本发明涉及叶片式航空发动机加工技术领域，具体为一种航空叶片的加工方法。

背景技术

航空发动机是飞机的“心脏”，也是飞机性能的决定因素之一，更是装备制造领域的最高端产品，它代表了装备制造业的最高技术水平，被誉为现代工业“皇冠上的宝石”。其制造技术是衡量一个国家科技水平、军事实力、综合国力的重要标志之一。而发动机的性能、寿命以及各项参数很大程度上取决于叶片型面的设计以及叶片的制造水平。叶片的特点是：结构复杂、品种繁多、几何精度高、加工困难、难以保证加工质量，并且叶片是发动机的重要组成部分，所以叶片加工质量的好坏直接决定了发动机的性能，由于叶片需要良好的气动布局和型面，所以其设计制造周期相当的长，通常是其他零件的几倍甚至几十倍，所以叶片的制造工作量约占整台发动机加工工作量的一半。我国的叶片制造企业在加工过程中存在加工精度不高、叶片加工效率低下、经验性强等诸多问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航空叶片的加工方法，该航空叶片的加工方法具体步骤如下：

S1：粗加工：利用驱动面和投影技术先从驱动几何体构造驱动点，接着驱动点沿着一个指定的投射矢量方向投射到零件几何体，形成投射点。再从驱动几何体构造驱动点，接着驱动点沿着一个指定的投射矢量方向投射到零件几何体，形成投射点(投射点在刀位点计算中指定为切触点轨迹或刀位点轨迹)，从而构造多层螺旋线轨迹，其次按照螺旋铣进、退刀的方式将毛坯加工成粗成品，每层的进给量设置成2mm，粗加工后留有1mm余量，粗加工所用的刀具为环形刀；

S2：半精加工：利用驱动面和投影技术先从驱动几何体构造驱动点，接着驱动点沿着一个指定的投射矢量方向投射到零件几何体，形成投射点。再从驱动几何体构造驱动点，接着驱动点沿着一个指定的投射矢量方向投射到零件几何体，形成投射点(投射点在刀位点计算中指定为切触点轨迹或刀位点轨迹)，从而构造多层螺旋线轨迹，其次按照螺旋铣进、退刀的方式将粗成品加工成半成品，半加工后留有0.1～0.2mm余量，半精加工所用的刀具为第一球头刀；

S3：精加工：以起始控制线和终止控制线为界用插值的方法直接构造螺旋线，并沿着航空叶片曲面法向投影，保证螺旋线位于半成品曲面上，按照螺旋铣进、退刀的方式将半成品加工成成品，在进、退刀起始处采用直线轴向运动方式，精加工所用的刀具为第二球头刀。

优选的，加工方法在DMU 60mono BLOCK型数控加工机床上进行实施，采用Itnc530数控系统对DMU 60mono BLOCK型数控加工机床进行控制。

优选的，环形刀为硬质合金材料构成，直径：齿数：4，螺旋角：30°，总长：72mm，切削刃长：55mm。

优选的，第一球头刀为高速钢材料构成，直径：齿数：4，螺旋角：30°，总长：63mm，切削刃长：19mm。

优选的，第二球头刀为高速钢材料构成，直径：齿数：4，螺旋角：30°，总长：57mm，切削刃长：13mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用上述技术方案对航空叶片进行加工，其加工效率高、精度高，航空叶片的表面质量好。

附图说明

图1为精加工中构造的叶片螺旋轨迹；