[发明专利]钛合金高压压气机圆弧型榫头工作叶片加工工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及材料和机械科学，特别提供了一种钛合金高压压气机圆弧型榫头工作叶片加工工艺。 

背景技术：

现有技术中，叶片叶身抛光时，一般采用砂轮和毡轮进行。例如：先用粒度为46#的砂轮进行修型粗抛，给后续抛光工步留0.1mm左右余量，再用60#粒度(或80#)毡轮抛去0.04mm左右余量、用100#粒度(或120#)毡轮抛去0.03mm左右余量，最后用150#粒度到180#粒度的毡轮抛到合格尺寸。 

所使用的毡轮结构是：基体用羊毛毡轮，将所需要的粒度的金刚砂用骨胶粘在羊毛毡轮上(多层)(参见附图1)。 

这样的砂轮或毡轮因其自锐性的关系(自锐性是必要的)在使用过程中会产生脱粒现象，在抛光钛合金叶片时脱掉的砂粒(温度很高)可能镶嵌到叶片表面中，并且用肉眼很难发现，但在对叶片进行腐蚀检查时，就会显露出麻坑现象。采用传统的抛光工艺进行钛合金叶片抛光，产生腐蚀麻坑是不可避免的，试验也表明通过精细的抛光也只能减轻腐蚀麻坑的程度，而不能完全避免腐蚀麻坑的产生。 

这样的砂轮或毡轮因其自锐性的关系(自锐性是必要的)在使用过程中会产生脱粒现象，在抛光钛合金叶片时脱掉的砂粒(温度很高)可能镶嵌到叶片表面中，并且用肉眼很难发现，但在对叶片进行腐蚀检查时，就 会显露出麻坑现象。采用传统的抛光工艺进行钛合金叶片抛光，产生腐蚀麻坑是不可避免的，试验也表明通过精细的抛光也只能减轻腐蚀麻坑的程度，而不能完全避免腐蚀麻坑的产生。 

榫头加工的关键在于要保证两工作面的角度110°及两35°角的差值(见图11)。但用数控车床纵向和横向联动走刀所形成的斜线(工作母线)直线度不好，最大达0.025(凸起)。榫头工作面母线直线度差(尤其是凸起)会导致几个非常不好的效果：一是叶片榫头工作面与压气机盘上的榫槽工作面接触状态不好(不是均匀接触)，造成发动机工作状态时榫头受力不均(凸起处局部应力集中)，易导致榫头疲劳断裂；二是用工具显微镜(或三坐标测量仪)在检测榫头35°角及110°时，会因工作面母线直线度不好而增大测量误差，产生误判，直接影响角度110°和两个35°角度差值小于10′检测的真实性；三是工作面母线直线度不好也直接影响节点尺寸“B”的检测结果(见图14)。 

人们期望获得一种技术效果更好的钛合金高压压气机圆弧型榫头工作叶片加工工艺。 

发明内容：

本发明的目的是提供一种技术效果明显优于现有技术的钛合金高压压气机圆弧型榫头工作叶片加工工艺。 

本发明提供了钛合金高压压气机圆弧型榫头工作叶片加工工艺，其特征在于：其采用以下三种创新方法进行加工： 

其一，采用毡轮和抛光轮配合使用的方法抛光钛合金叶片； 

其二，采用“数控车+成型刀精车”的方法加工钛合金叶片双圆弧榫头； 

其三，在榫头加工过程中使用专用测具进行在线测量；所述专用测具包含有以下结构：底座(1)、滑块(2)、测量销(3)、定位块(4)、定位销(5)；其中：滑块(2)、定位块(4)、定位销(5)都布置在底座(1)上，测量销(3)布置在滑块(2)上，测量销(3)和定位销(5)分别布置在定位块(4)的两侧，两者的轴线平行或基本重合；滑块(2)能够在底座(1)上沿着与测量销(3)的轴线基本平行的方向滑动。 

本发明所述钛合金高压压气机圆弧型榫头工作叶片加工工艺，其特征在于：采用毡轮和专用抛光轮配合使用的方法抛光钛合金叶片的具体要求是：先用毡轮进行1～5次修型粗抛，给后续抛光工步留0.02～0.2mm余量，再用抛光轮抛去余量直到合格尺寸； 

所述抛光轮为专用抛光轮，其是将一定粒度的金刚砂按一定比例与基体材料混合并添加适当的粘合剂压制而成；具体操作时，我们可以根据抛光对象的不同材质、不同要求，压制成混合有不同粒度和比例的金刚砂的抛光轮。 

采用毡轮和专用抛光轮配合使用的方法抛光钛合金叶片的优选具体要求是：使用毡轮进行1～5次修型抛光，每次去除的余量为0.01～0.06mm；在使用专用抛光轮时需要用使用砂砖或者砂轮专用抛光轮刮平，以保持其 锐利性；专用抛光轮的基体材料是聚乙烯醇纤维。 

使用时，可根据不同需要选取不同粒度与比例的专用抛光轮，先用砂砖(废砂轮也可)将该砂轮刮平，然后再用于叶片抛光，这种轮的特点是金刚砂含在基体内在抛光过程中不易脱粒，因而避免了脱掉的砂粒镶嵌到叶片表面中的现象，从而避免了腐蚀麻坑的产生，但需要经常用砂砖(废砂轮也可)将砂轮刮平，以保持其锐利性。