航空發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)向葉片封嚴(yán)槽的電火花加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)向葉片制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)向葉 片封嚴(yán)槽的電火花加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 導(dǎo)向葉片是航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件中承受高溫和熱沖擊最厲害的零件，其工作條件十分 惡劣。導(dǎo)向葉片除了受到較大的氣動(dòng)功與不穩(wěn)定的脈動(dòng)負(fù)荷外，還處于高溫燃?xì)獾陌鼑校?工作環(huán)境的溫度高且冷熱變化大，導(dǎo)向葉片的受熱嚴(yán)重不均勻。由于高溫合金具有優(yōu)良的 高溫強(qiáng)度和硬度，因此常作為制作導(dǎo)向葉片的首選材料。
[0003] 為減小航空發(fā)動(dòng)機(jī)漏氣損失，提高封嚴(yán)效果，需要在導(dǎo)向葉片上加工封嚴(yán)槽。封嚴(yán) 槽分別分布于導(dǎo)向葉片的大緣板和小緣板上，由于封嚴(yán)槽的槽深較深、槽寬較窄，加工的位 置度要求和精度要求高，因而加工難度大。并且，導(dǎo)向葉片本身的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，這又進(jìn)一 步增加了封嚴(yán)槽的加工難度，隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展，多聯(lián)導(dǎo)向葉片結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于新型 發(fā)動(dòng)機(jī)中，相對(duì)于單聯(lián)導(dǎo)向葉片，多聯(lián)導(dǎo)向葉片結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，其封嚴(yán)槽的加工難度更 大。
[0004] 導(dǎo)向葉片通常由具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度和硬度的高溫合金制作而成，高溫合金是典 型的難加工材料，其切削加工性能非常差，現(xiàn)有技術(shù)中，導(dǎo)向葉片封嚴(yán)槽的加工方法分為切 削加工和電火花加工。由于高溫合金的的切削性能差，切削加工時(shí)刀具損耗非?？?，需要頻 繁更換刀具，并且加工效率十分低下，加工成本也非常高，因而更多地采用電火花加工工藝 加工封嚴(yán)槽。目前采用的電火花加工工藝是采用由紫銅制作的大、小緣板封嚴(yán)槽活動(dòng)加工 電極單獨(dú)加工大、小緣板上的封嚴(yán)槽，即將大緣板活動(dòng)加工電極先裝配在電極底座上，先加 工大緣板上的封嚴(yán)槽，然后再更換成小緣板活動(dòng)加工電極，繼續(xù)加工小緣板上的封嚴(yán)槽。由 于電極由紫銅制作，在加工過(guò)程中的損耗很快，平均每加工一件導(dǎo)向葉片就需要更換新的 電極，由于封嚴(yán)槽的加工位置度和加工精度要求高，因而對(duì)電極的裝配精度要求非常高，而 頻繁更換電極難以保證每次裝配時(shí)電極與電極底座的相對(duì)位置一致，容易造成電極位置出 現(xiàn)波動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致封嚴(yán)槽的位置度難以保證。并且，單獨(dú)加工大、小緣板上的封嚴(yán)槽還存在 著加工效率低下的問(wèn)題。同時(shí)，由于電極由紫銅制作且呈薄片狀，存在著強(qiáng)度不夠的不足， 在封嚴(yán)槽加工過(guò)程中，電極容易變形，進(jìn)而影響加工精度，封嚴(yán)槽的加工合格率極低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的航空發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)向葉片封嚴(yán) 槽的電火花加工方法，以提高封嚴(yán)槽的加工效率和加工合格率。
[0006] 本發(fā)明提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)向葉片封嚴(yán)槽的電火花加工方法，該方法包括以下步 驟：
[0007] (1)將兩塊銅鎢合金塊分別固定在電極底座上，然后采用銑削加工的方式將兩塊 銅鎢合金塊加工成形狀、位置分別與導(dǎo)向葉片大緣板和小緣板上待加工封嚴(yán)槽的形狀一 致、位置相匹配的兩個(gè)電極；
[0008] (2)將導(dǎo)向葉片用夾具固定在電火花加工機(jī)床上，將帶電極的電極底座固定在電 火花加工機(jī)床的主軸上，使兩個(gè)電極分別對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)向葉片大緣板和小緣板的待加工部位，電 火花加工采用脈沖電源，控制電壓為70~75V，電流為4~6A，放電間隙為0. 05~0. 1mm， 并使電極與待加工部位之間充滿電火花加工液，啟動(dòng)電火花加工機(jī)床，使電極沿著封嚴(yán)槽 深度方向?qū)λ龃缶壈搴托【壈宓拇庸げ课贿M(jìn)行電火花加工，該加工面上的封嚴(yán)槽加工 完成后，使用夾具將導(dǎo)向葉片重新固定在電火花加工機(jī)床上，使兩個(gè)電極分別對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)向葉 片大緣板和小緣板上的下一待加工部位，按照上述工藝條件繼續(xù)加工，直至該導(dǎo)向葉片上 所有同類型的封嚴(yán)槽全部加工完成；
[0009] 在對(duì)封嚴(yán)槽進(jìn)行加工的過(guò)程中，當(dāng)電極損耗后，采用銑削加工的方式將固定在電 極底座上的兩塊銅鎢合金重新加工成電極后繼續(xù)進(jìn)行封嚴(yán)槽的加工。
[0010] 上述技術(shù)方案中，所述銅鎢合金的含銅量為10%~50%。
[0011] 上述技術(shù)方案中，在電火花加工過(guò)程中，控制脈沖電源的脈沖寬度為15~25μs。
[0012] 上述技術(shù)方案中，所述電火花加工液為電火花機(jī)油。
[0013] 上述技術(shù)方案中，所述銅媽合金塊的厚度為35~45mm。
[0014] 上述技術(shù)方案中，所述銅鎢合金塊上設(shè)有定位銷孔和螺紋孔，銅鎢合金塊通過(guò)定 位銷定位后與電極底座通過(guò)螺紋連接。
[0015] 上述技術(shù)方案中，所述電極底座的兩端上設(shè)有檢驗(yàn)孔，分別用于檢測(cè)兩個(gè)電極在 銑削加工成型后的位置度。
[0016] 上述技術(shù)方案中，將兩塊銅鎢合金塊分別固定在電極底座上之后，采用數(shù)控銑床 通過(guò)銑削加工的方式將兩塊銅鎢合金加工成兩個(gè)電極。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0018] 1.本發(fā)明提供了一種新的航空發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)向葉片封嚴(yán)槽的電火花加工方法，該方法 在電極底座上固定兩塊銅鎢合金塊，采用銑削加工的方式將兩塊銅鎢合金塊加工成形狀、 位置分別與導(dǎo)向葉片大緣板和小緣板上待加工封嚴(yán)槽的形狀一致、位置相匹配的兩個(gè)電 極，在電極損耗后，采用銑削加工的方式對(duì)兩塊銅鎢合金塊重新加工出相應(yīng)的電極即可，這 樣能大幅度減小更換電極的頻率，避免因頻繁更換電極造成電極位置波動(dòng)而引起的封嚴(yán)槽 位置度無(wú)法保證的問(wèn)題；并且，該方法使用兩個(gè)電極同時(shí)對(duì)導(dǎo)向葉片同一面上的大緣板和 小緣板上的封嚴(yán)槽進(jìn)行加工，能大幅度提高加工效率；同時(shí)，以銅鎢合金替代紫銅作為電極 材料，銅鎢合金的強(qiáng)度更大，使用過(guò)程中電極不容易變形，有利于提高封嚴(yán)槽的加工精度、 提高加工合格率。
[0019] 2.由于本發(fā)明所述方法在采用在銅鎢合金塊上反復(fù)加工電極的技術(shù)手段的基礎(chǔ) 上，電壓、電流、放電間隙以及電極給進(jìn)速度等工藝參數(shù)的控制和匹配合理，因此該方法能 夠保證封嚴(yán)槽的加工精度和位置度，提高加工合格率。
[0020] 3.由于本發(fā)明所述方法采用的電極底座上設(shè)有分別用于檢測(cè)兩個(gè)電極在銑削加 工成型后位置度的檢驗(yàn)孔，并且采用數(shù)控銑床銑削加工兩個(gè)電極，上述因素都有利于保證 兩個(gè)電極的加工精度，從而為導(dǎo)向葉片封嚴(yán)槽的加工精度和位置度提供有力保障。
[0021] 4.由于本發(fā)明所述方法將兩塊銅鎢合金通過(guò)螺紋連接的方式固定在電極底座上， 當(dāng)銅鎢合金塊用至不能再銑削加工成電極時(shí)，這種連接方式有利于方便快速地更換新的銅 鎢合金塊，節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。
[0022] 5.本發(fā)明所述方法采用現(xiàn)有電火花加工設(shè)備及數(shù)控銑床即可進(jìn)行生產(chǎn)，并且適用 于導(dǎo)向葉片上各種結(jié)構(gòu)的封嚴(yán)槽的加工，有利于推廣應(yīng)用。
[0023] 6.實(shí)驗(yàn)表明，與采用現(xiàn)有的大、小緣板封嚴(yán)槽活動(dòng)加工電極單獨(dú)加工的方法相比， 同樣加工多聯(lián)導(dǎo)向葉片的大、小緣板的盆、背徑向面上封嚴(yán)槽，采用本發(fā)明所述方法加工封 嚴(yán)槽，加工合格率提高了 60%以上，加工成本降低了 30%以上，加工周期縮短了 50%以上， 并且每一組電極平均可加工8~10件多聯(lián)導(dǎo)向葉片，使用壽命更長(zhǎng)。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1是實(shí)施例中待加工封嚴(yán)槽的多聯(lián)導(dǎo)向葉片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖2是實(shí)施例中多聯(lián)導(dǎo)向葉片