[发明专利]一种燃气轮机转子叶片的加工方法

说明书

本说明书实施例提供一种燃气轮机转子叶片的加工方法，包括如下步骤：削平转子叶片的两端；粗、精铣转子叶片的榫头及缘板部分；粗铣转子叶片的叶型；精铣转子叶片的叶型。通过集成加工角度优化工艺路线，创新设计成型刀刀具增加延伸的叶根的铣削能力，优化铣削程序消除榫头伸根处接刀痕迹，使榫头和缘板铣削表面质量符合设计图要求，加工效率提高一倍；一次夹装能够消除二次装夹造成的尺寸超差，解决加工缘板、榫头三角区时刀具与夹具干涉和扫描铣造成的三角区表面质量问题及榫头和缘板分工步进行产生的接刀痕；创新设计缘板自带角度专用刀具，提高榫头及缘板尺寸合格率由20％至98％，提高榫头及缘板加工效率近100％。

技术领域

本说明书涉及转子叶片加工技术领域，具体涉及一种燃气轮机转子叶片的加工方法。

背景技术

转子叶片是随同转子高速旋转的叶片，通过叶片的高速旋转实现气流与转子间的能量转换。转子叶片需要承受很大的质量惯性力、较大的气动力和振动载荷，转子叶片是直接影响发动机性能、可靠性和寿命的关键零件。转子叶片的设计、材料选择和制造都有十分严格的要求，如榫头及缘板必须保持准确的尺寸公差和光滑的表面，材料内部不允许有缺陷。转子叶片常采用钛合金模锻件毛坯和精密铸造毛坯。钛合金模锻件叶片切削加工性能差，铣削加工易产生震颤，粗糙度值大，加工难度较大。

传统的制造过程中，精铣缘板、榫头三角区加工时因缘板尺寸未加工到位会造成刀具与夹具干涉，常常会以牺牲夹具的刚性来保证缘板、榫头三角区的尺寸加工，往往造成尺寸偏差及表面质量欠佳。三角区铣削加工采用扫描铣进行，扫描铣榫头三角区耗费时间长达1个小时，且表面加工质量较差，产品质量降低。榫头和缘板分工步进行会产生0.05mm至0.10mm的接刀痕，需专门安排钳修工序保证接刀痕圆滑转接，造成了大量的人力和物力资源浪费。缘板和榫头三角区分两次装夹加工造成的累积误差导致尺寸超差率达80％，叶片因制造质量问题而导致失效的概率高。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供一种燃气轮机转子叶片的加工方法，以达到缩短加工时间，提高转子叶片加工尺寸精度及转子叶片外观合格率的目的。

本说明书实施例提供以下技术方案：

一种燃气轮机转子叶片的加工方法，包括如下步骤：

削平转子叶片的两端；

粗、精铣转子叶片的榫头及缘板部分；

粗铣转子叶片的叶型；

精铣转子叶片的叶型。

进一步地，粗、精铣转子叶片的榫头及缘板部分包括如下步骤：。

使用第一牛鼻刀粗绕叶片榫头去除较大的余量；

使用端面铣刀精铣榫头底面；

使用榫头成型刀分别粗加工和精加工铣削榫头；

使用第二牛鼻刀粗加工和精加工铣削榫头进出气侧；

使用第三牛鼻刀铣削榫头缘板排气侧转接的R角；

使用叶盆合金锥度圆角铣刀铣削缘板盆径向面；

使用叶盆T型焊接合金成型铣刀粗铣和精铣榫头三角区及盆缘板下侧。

进一步地，使用叶盆T型焊接合金成型铣刀粗铣/精铣榫头三角区及盆缘板下侧包括如下步骤：

使用第一叶盆T型焊接合金成型铣刀加工榫头盆侧三角区及缘板下侧；

使用第二叶盆T型焊接合金成型铣刀加工榫头背侧三角区及缘板下侧。

进一步地，转子叶片夹装于卧式加工中心。

进一步地，榫头成型刀与转子叶片的榫头尺寸相同且形状呈镜像对称。