[发明专利]一种航空发动机整体叶盘的加工方法及设备

说明书

一种航空发动机整体叶盘的加工方法及设备，属于电火花加工技术领域。包含机床各转转轴及直线轴，X轴位于下端，Y轴置于X轴上，两轴方向成90度交叉，X、Y轴带动叶盘毛坯水平移动。A轴转台置于Y轴上，机床的A轴带动叶盘分别围绕X旋转，Z1轴置于A轴上，带动叶盘垂直移动，调整叶盘的切割高度。C轴转台连接在Z1轴上，C轴控制叶盘水平旋转，使钼丝可以切割不同角向的叶片。Z轴置于立柱上端，下面连接V轴，V轴下端连接U轴，上线臂连接到U轴上，Z2轴置于立柱下端，下线臂连接在Z2轴上，丝桶置于立柱后方。

技术领域

本发明涉及一种航空发动机整体叶盘的加工方法及设备，属于电火花加工技术领域。

背景技术

整体叶盘是把发动机转子的叶片和轮盘设计成一个整体，采用整体加工或焊接(叶片和轮盘材料可以不同)方法制造而成，无需加工榫头和榫槽。

与传统的叶片和轮毂装配结构相比，这种整体结构的优点是：叶盘的轮缘径向高度、厚度和叶片原榫头部位尺寸均可大大减小，减重效果明显；发动机转子部件的结构大为简化；消除了分体结构榫齿根部缝隙中气体的逸流损失；避免了叶片和轮盘装配不当造成的微动磨损、裂纹以及锁片损坏带来的故障，从而有利于提高发动机工作效率，可靠性得以进一步提升。

整体叶盘具有如此多的优点，但是在整体叶盘的加工过程中，也遇到了很多的问题。现阶段整体叶盘加工主要采用数控铣削和电化学电解加工两种方式，但都各有利弊。

数控铣削技术是整体叶盘常用的加工方法，整体叶盘通道是特殊曲面型腔结构，传统的铣削加工方法采用立铣刀分层侧铣，侧铣刀具受径向力作用，随着通道铣削深度的加深刀具悬伸量加长，刀具的刚性变差，在径向力的作用之下刀具变形、振动、磨损加剧，力口工效率显著降低。针对整体叶盘复杂通道侧铣加工存在的问题，数控铣削开槽插铣方法解决了一些上述问题，但是，数控铣削切削力大，叶片易受变形，刀具与叶盘易发生干涉，刀具磨损严重等问题依然存在。整体叶盘另一种加工方法是数控电解加工，电解加工也存在一些不足之处，加工的影响因素多，且加工稳定性和重复性都比较差，尤其是加工闭式整体叶盘零件时，叶盘流道弯扭复杂，且冲液问题也难于解决。电流要求高，电解液和电解产物需要专门处理，环境污染严重。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种航空发动机整体叶盘的加工方法及设备。

一种航空发动机整体叶盘的加工设备，X轴工作台置于机床床身上，Y轴工作台置于X轴工作台上，X轴工作台与Y轴工作台的两轴方向承度交叉；A轴转台置于Y轴工作台上，Z轴工作台置于机床的A轴转台上，Z轴工作台连接C轴转台，C轴转台连接叶盘，C轴转台连接在Z轴工作台上，Z轴工作台置于立柱上端，Z轴工作台下面连接U轴及V轴，上线臂连接到U轴及V轴上，Z轴置于立柱下端，Z轴连接下线臂，丝筒置于立柱后方的床身上。

A轴转台的中心轴线与X轴工作台的轴线平行。

机床的A轴转台带动叶盘以A轴转台的中心轴线旋转，Z轴工作台带动叶盘垂直移动，调整叶盘的切割高度，C轴转台连接叶盘水平旋转，使钼丝能够切割不同角向的叶片间流道。

钼丝的一端连接在丝筒，钼丝的另一端经过与下线臂及上线臂连接后与丝筒连接，即钼丝盘绕连接在丝筒上。

Z轴工作台下面连接V轴工作台，V轴工作台下端连接U轴工作台，上线臂连接到U轴工作台上。

一种航空发动机整体叶盘的加工设备，包含机床各转转轴及直线轴，X轴位于下端，Y轴置于X轴上，两轴方向成90度交叉，X轴、Y轴带动叶盘毛坯水平移动；A轴转台置于Y轴上，机床的A轴带动叶盘分别围绕X旋转，Z1轴置于A轴上，带动叶盘垂直移动，调整叶盘的切割高度；C轴转台连接在Z1轴上，C轴控制叶盘水平旋转，使钼丝可以切割不同角向的叶片；Z轴置于立柱上端，下面连接V轴，V轴下端连接U轴，上线臂连接到U轴上，Z2轴置于立柱下端，下线臂连接在Z2轴上。