[发明专利]航空发动机用复杂曲面型叶尖的磨削加工方法

权利要求书

1.一种航空发动机用复杂曲面型叶尖的磨削加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、确定叶尖特征点(21)及其位置；

步骤a具体为：叶片在加工前已安装到航空发动机的机匣工件中，叶片叶尖呈复杂曲面型轮廓，机匣工件装夹安装到机床主轴(19)上，待加工叶片(22)调整为与位移传感器(13)测头和车刀(9)刀尖处于同一水平面内，然后选取叶片叶尖上的叶尖特征点(21)，通过测量计算，确定叶尖特征点(21)与位移传感器(13)的轴向距离L1、位移传感器(13)与车刀(9)刀尖的轴向距离L2；

b、在线预检仿形砂轮(6)的尺寸误差；

c、修形加工仿形砂轮(6)，并确定加工仿形砂轮(6)的位置；

d、在线检测仿形砂轮(6)的尺寸精度；

e、磨削加工叶尖。

2.根据权利要求1所述的航空发动机用复杂曲面型叶尖的磨削加工方法，其特征在于，

叶片的叶尖特征点(21)选取叶片叶尖上离待加工机匣工件(4)的回转中心最远处；或者

叶片的叶尖特征点(21)选取叶片叶尖上离待加工机匣工件(4)回转中心最近处；或者

叶片的叶尖特征点(21)选取叶片叶尖上轮廓折线的交汇点；

不同的叶尖特征点(21)对应的仿形砂轮(6)上的加工位置不相同。

3.根据权利要求2所述的航空发动机用复杂曲面型叶尖的磨削加工方法，其特征在于，

通过叶尖特征点(21)实现仿形砂轮(6)与叶片叶尖的精准对位。

4.根据权利要求1所述的航空发动机用复杂曲面型叶尖的磨削加工方法，其特征在于，

步骤b具体为：

仿形砂轮(6)通过移动工作台(3)进给到位移传感器(13)处，在线预检仿形砂轮(6)的外形尺寸误差，通过信号处理系统(11)获得修形加工工艺参数并反馈给机床控制系统。

5.根据权利要求1所述的航空发动机用复杂曲面型叶尖的磨削加工方法，其特征在于，

步骤c具体为：

仿形砂轮(6)通过移动工作台(3)靠近车刀(9)，

当测力传感器(10)有信号输出，表示车刀(9)接触到仿形砂轮(6)，即借助测力传感器(10)完成对刀，进而开始仿形砂轮(6)的修形加工，此时移动工作台(3)在X向Y向两个方向上联动工作，确保修形加工出所需要的轮廓形状，

在此过程中借助测力传感器(10)在线监控修形加工工况，叶尖特征点(21)对应仿形砂轮(6)修形加工中的外径最大处，以确保车刀(9)与叶尖特征点(21)两者的准确定位。

6.根据权利要求5所述的航空发动机用复杂曲面型叶尖的磨削加工方法，其特征在于，

修形加工中，当移动工作台(3)移动到所设置的Y向最大位置，即车刀(9)加工到仿形砂轮(6)外径最大处时，确定仿形砂轮(6)此时的轴向和径向位置为基准位置。

7.根据权利要求6所述的航空发动机用复杂曲面型叶尖的磨削加工方法，其特征在于，

步骤d具体为：

仿形砂轮(6)修形加工完成后，通过移动工作台(3)从基准轴向位置移动L2距离，位移传感器(13)对应仿形砂轮(6)修形加工的外径最大处，以该处为基准，

在线测量仿形砂轮(6)的轴向截面外轮廓误差和外径，如果满足要求，则开始下一步叶片叶尖磨削加工，如果不满足要求，则再次对仿形砂轮(6)进行修形加工。

8.根据权利要求7所述的航空发动机用复杂曲面型叶尖的磨削加工方法，其特征在于，

步骤e具体为：

仿形砂轮(6)经测量满足精度要求后，从位移传感器(13)测量确定的基准位置移动L1距离，即确保仿形砂轮(6)修形加工的外径最大处与叶尖特征点(21)的轴向位置准确重合，

然后依据确定的径向基准位置和所加工的最大外径，设置移动工作台(3)的径向移动距离，从而使仿形砂轮(6)逐渐靠近待加工叶片(22)，

待加工叶片(22)所在的机匣工件在机床主轴(19)的带动下回转，仿形砂轮(6)在砂轮杆(5)带动下回转，以此进行叶片叶尖的加工。

9.根据权利要求8所述的航空发动机用复杂曲面型叶尖的磨削加工方法，其特征在于，

加工同一机匣工件各级叶片中，根据需要定期在线测量仿形砂轮(6)的形位精度，以便确定是否需要再次修形加工仿形砂轮(6)；

加工另一机匣工件时，仿形砂轮(6)需退回到位移传感器(13)处进行形位精度测量，同时需重新测量确定叶尖特征点(21)与位移传感器(13)的距离L1，

然后开始新的机匣工件的叶片叶尖的磨削加工，更换新的仿形砂轮(6)后，需从步骤b开始加工过程。