一種航空發(fā)動機外涵道出口導流葉片加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航空發(fā)動機葉片加工技術(shù)，尤其涉及一種航空發(fā)動機外涵道出口導流葉片加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于大涵道比渦扇發(fā)動機的耗油率低、噪聲小，被廣泛用于大型民用、軍用運輸機以及其他大型亞聲速飛機如加油機、預(yù)警機、反潛機等。大涵道比發(fā)動機的大部分動力來自由風扇加速的外進氣道空氣，外進氣道空氣由風扇加速后經(jīng)出口導流葉片離開發(fā)動機并產(chǎn)生強大推力，外涵道出口導流葉片在發(fā)動機運行中起著導流的作用，并在結(jié)構(gòu)上起著支撐及連接內(nèi)外涵道壁的作用，所以外涵道出口導流葉片在大涵道比航空發(fā)動機中有著極為重要的作用。
[0003]外涵道出口導流葉片因為起著導流、連接及支撐的作用，所以結(jié)構(gòu)一般較為復(fù)雜，由葉根、葉型和葉冠組成；同時為提高推重比，導流葉片必須本著重量輕的特點，所以，從材料上，導流葉片采用高強度低密度的航空鋁合金，但航空鋁合金加工中容易因殘余應(yīng)力產(chǎn)生變形，加工難度大；從結(jié)構(gòu)上，葉片型面較薄，最薄處僅為4mm，葉根部分有減重槽，以去除大量材料便于結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)化。導流葉片采用的材料的難加工性及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性導致了銑削加工的難度。
[0004]目前，國內(nèi)加工該類型葉片，主要步驟為:銑葉根基準面；銑葉冠基準面及基準孔；粗精銑葉型；以葉根及葉型為基準，銑葉冠特征；以葉冠及葉型為基準，銑葉根特征。這種加工方法存在如下缺點:
[0005]1、葉根、葉冠基準面及葉冠基準孔分兩次裝夾銑削，精度難保證同時多次裝夾，效率低；
[0006]2、葉根特征及葉冠特征分兩次裝夾銑削，加工精度難保證、效率低，同時夾具數(shù)量多，加工成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種航空發(fā)動機外涵道出口導流葉片加工方法，其在保證加工精度的前提下，具有裝夾次數(shù)少、加工成本低和加工效率高的特點以解決現(xiàn)有技術(shù)中航空發(fā)動機外涵道出口導流葉片加工過程中存在的上述問題。
[0008]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0009]一種航空發(fā)動機外涵道出口導流葉片加工方法，該導流葉片由葉根、葉型和葉冠組成，其加工方法包括以下步驟:
[0010]步驟1)，毛坯基準加工:該毛坯中葉根和葉冠處設(shè)有工藝基準凸臺，粗、精銑加工模鍛毛坯的葉根工藝基準凸臺和葉冠工藝基準凸臺，并在葉冠基準凸臺的外端面上鉆葉冠中;1_1、頂尖孔；
[0011]步驟2)，葉型加工:以步驟1)中加工的葉根基準面(即葉根工藝基準凸臺的外端面和上、下面)及葉冠中心頂尖孔為基準裝夾毛坯，粗、半精、精加工葉型與葉根的轉(zhuǎn)接面和葉型；
[0012]步驟3)，葉根、葉冠加工:采用仿形于葉型背弧面的仿形夾具，同時借助葉根與葉型的轉(zhuǎn)接面上的一點、葉型出汽邊的兩個點來定位裝夾，通過銑削加工去除毛坯葉根、葉冠兩端的工藝基準余塊，然后粗精銑削加工葉根、葉冠的所有特征。
[0013]特別地，所述步驟1)中導流葉片的毛坯為模鍛件毛坯，葉片余量為均勻3.5_。
[0014]特別地，所述步驟1)的具體加工方法為:粗、精銑削葉根基準凸臺平行于葉身方向的四個表面，粗、精銑削葉冠基準凸臺上沿葉片內(nèi)背弧方向的兩個面，然后在葉冠基準凸臺的外端面中心鉆基準頂尖孔，本步驟在五軸聯(lián)動AC軸雙轉(zhuǎn)臺加工中心上進行，一次裝夾便可完成所有工序的加工。
[0015]特別地，所述步驟2)的具體加工方法為:選用五軸聯(lián)動AB旋轉(zhuǎn)軸加工中心完成本步驟的加工，且裝夾時葉片的根冠方向與機床的A軸同向，首先以葉根基準面及葉冠中心頂尖孔為基準完成模鍛毛坯在機床上的定位，然后松開葉冠頂尖尾座，選用可調(diào)浮動卡爪夾緊葉冠基準面完成毛坯裝夾；粗銑葉根與葉型的轉(zhuǎn)接面、葉片型面，余量為1.5mm ;半精銑葉根與葉型的轉(zhuǎn)接面、葉片型面，余量為0.75mm ;精銑葉根與葉型的轉(zhuǎn)接面、葉片型面。
[0016]特別地，所述步驟3)的具體加工方法為:本加工階段在五軸聯(lián)動AC軸雙轉(zhuǎn)臺加工中心上進行，分為以下加工步驟:
[0017]a，裝夾:采用仿形面為葉片背弧面的仿形夾具進行裝夾定位，同時選取葉根與葉型轉(zhuǎn)接面上的一點和葉片出汽邊上的兩點來定位，再用壓板壓緊完成裝夾；
[0018]b，葉根加工:去除葉根工藝基準凸臺的余塊，粗、精銑葉根內(nèi)背弧的兩個徑向面；粗銑葉根所有特征，余量為0.5mm ;精銑除進、出汽邊裝配凸臺及裝配基準孔外的所有特征；鉆、鉸銑裝配基準孔；半精銑進、出氣邊裝配凸臺，采用直徑為10mm的球頭硬質(zhì)合金銑刀，余量為0.2mm，轉(zhuǎn)速為8000r/min，進給為1500mm/min ;用相應(yīng)的成型銑刀精加工進、出汽邊裝配凸臺，策略為分兩次次走刀加工，第一次走刀切深0.15mm，第二次走刀切深0.05mm，轉(zhuǎn)速 2000r/min，進給為 250mm/min ；
[0019]d，葉冠加工:去除葉冠基準余塊；粗、精銑除葉冠裝配孔外的所有特征；然后鉆、鉸裝配孔葉冠裝配孔。
[0020]本發(fā)明的有益效果為，與現(xiàn)有技術(shù)相比所述航空發(fā)動機外涵道出口導流葉片加工方法具有如下優(yōu)點:
[0021]1、加工精度高，各區(qū)域一致性好。在步驟1)中采用一次裝夾、同一基準下加工了葉根葉冠基準面，加工精度高，一致性好；在步驟3)中采用一次裝夾，同一基準下加工了葉根葉冠特征，一致性好，加工精度易保證；
[0022]2、減少了工裝數(shù)量，降低了加工成本；
[0023]3、減少裝夾次數(shù)，縮短了加工周期，提高了加工效率。試驗證明，本發(fā)明的加工方法的加工效率比現(xiàn)有方法提高了 20%。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明【具體實施方式】1提供的航空發(fā)動機外涵道出口導流葉片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明【具體實施方式】1提供的航空發(fā)動機外涵道出口導流葉片的模鍛毛坯示意圖；
[0026]圖3是本發(fā)明【具體實施方式】1提供的航空發(fā)動機外涵道出口導流葉片的葉根的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4是本發(fā)明【具體實施方式】1提供的航空發(fā)動機外涵道出口導流葉片的葉冠的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0029]請參閱圖1至圖4所示，本實施例中，一種航空發(fā)動機外涵道出口導流葉片加工方法，該導流葉片由葉根1、葉型2和葉冠3組成，該導流葉片的毛坯為模鍛件毛坯，葉片余量為均勻3.5mm,葉根1及葉冠3處有工藝基準凸臺，本發(fā)明葉片加工分為毛坯基準加工、葉型加工和葉根、葉冠加工三個階段；加工的步驟具體如下:
[0030]1、毛坯基準加工:粗、精銑加工模鍛毛坯的葉根