[发明专利]一种超薄细长涡轮工作叶片精整、机加定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别提供了一种超薄细长涡轮工作叶片精整、机加定位方法。 

背景技术

大型军用运输发动机是我国航空发动机的未来机型,具有重要的战略地位。解决并掌握超薄、窄弦、结构细长、无余量定向工作叶片抑制变形、机加精密定位的关键制造技术，以满足新型发动机制造的需要。 

现有技术中，超薄、窄弦、细长、无余量定向凝固工作叶片后工序的精整加工（具体包括叶片的矫形、型面精修等）技术要求很高，叶片的精密定位和机加工定位调整都对相关技术而言是技术关键所在。在大型军用运输发动机中，低压涡轮工作叶片要求在1000℃以下能够长期使用，以其为代表的超薄细长涡轮工作叶片精整、机加定位方法是人们一直渴望获得的技术。 

发明内容

本发明的目的是提供一种技术效果优良的超薄细长涡轮工作叶片精整、机加定位方法。 

本发明提供了一种超薄细长涡轮工作叶片精整、机加定位方法，其特征在于：其采用“五点加一面”定位方法，具体要求如下： 

在叶身上选定A1、A2、A3、B1、C1为点定位五要素，将靠近排气边叶冠的非加工面定为“叶冠定位基准面M”；其中：A1、A2为叶背榫齿延伸段上的两个定位点，A3为叶背四截面(靠近叶冠)上的定位点，A1、A2、 A3三点固定Y方向；B1为榫齿侧端(排气边方向)非加工面上的一点，与“叶冠定位基准面M”一同固定X方向；C1为叶冠内通道上的一点，固定Z方向；定位点的位置见图1。 

采用叶片定位装置进行辅助定位，所述叶片定位装置构成如下：支座、叶冠锁紧装置、叶身定位装置等，具体参见附图8、9、10。 

本发明所述超薄细长涡轮工作叶片精整、机加定位方法，其特征在于：采用A1、A2、A3、B1、C1五点加“叶冠定位基准面M”定位，保证叶冠非加工面(包括冠顶耐磨齿)与缘板非加工面之间4°57′的位置度，并便于叶片型面的矫正。 

叶片机加时采用与叶片铸件型面精整相同的定位基准，包括叶片精密定位、榫齿磨削加工、叶冠(包括叶冠耐磨层焊后的)磨削加工；以避免机加时转定位产生的误差，缩短叶片的加工周期，提高叶片的机加效率。 

本发明尤其适用于超薄、窄弦、细长、无余量定向凝固工作叶片后工序的精整加工（具体包括叶片的矫形、型面精修等）过程。 

针对叶片具有超薄、窄弦、结构细长、制造过程中极易发生扭转、翘曲变形的特点,为抑制叶片制造过程中的变形,解决叶片铸件矫形难、叶片机加过程中精密定位难的问题,打破传统叶身“六点”定位的做法,采用此“五点加一面”定位的工艺方法。保证叶片型面尺寸符合设计图纸要求,叶片铸件型面精整检测与机加采用同一定位基准,避免机加时转定位产生误差,缩短叶片的加工周期,提高生产效率。 

本发明应用于超薄、窄弦、细长、无余量I作叶片的后工序精整,型面尺寸100%符合设计图纸要求。叶片铸件型面精整检测与机加采用同一定位基准,避免了机加时转定位产生的误差,从机加的效果来看,有效率100%,同时还缩短叶片的加工周期,提高了生产效率。 

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明： 

图1为叶身定位点、定位面的位置原理示意图之一（叶片结构图）； 

图2为叶身定位点、定位面的位置原理示意图之二； 

图3为叶身定位点、定位面的位置原理示意图之三； 

图4叶冠与缘板之间4°57′的位置度原理示意图； 

图5叶冠与基准面M之间的扭转示意图之一（叶片右扭转变形）； 

图6叶冠与基准面M之间的扭转示意图之二（叶片左扭转变形）； 

图7叶冠与基准面M之间的扭转示意图之三（叶片合格）； 

图8为“五点加一面”定位装置构成原理示意图； 

图9为图8的A-A图； 

图10为图8的B-B图。 

具体实施方式

实施例1 

一种超薄细长涡轮工作叶片精整、机加定位方法，其采用“五点加一面”定位方法，具体要求如下： 

在叶身上选定A1、A2、A3、B1、C1为点定位五要素，将靠近排气边叶冠的非加工面定为“叶冠定位基准面M”；其中：A1、A2为叶背榫齿延 伸段上的两个定位点，A3为叶背四截面(靠近叶冠)上的定位点，A1、A2、A3三点固定Y方向；B1为榫齿侧端(排气边方向)非加工面上的一点，与“叶冠定位基准面M”一同固定X方向；C1为叶冠内通道上的一点，固定Z方向；定位点的位置见图1。