[发明专利]一种叶片加工工艺

说明书

本发明公开了一种叶片加工工艺，充分采用了工序分散原则，利用普通平磨设备，降低设备成本，可以批量的在生产现场进行流水线生产，同时采用了低熔点合金精密定位方式，转换了加工基准，把空间定位点转换为平面使加工过程可靠稳定，既提高了生产效率又保证了加工质量，能够满足大批量涡轮导向叶片生产，可以广泛用于航空发动机及燃气轮机涡轮导向叶片加工。

技术领域

本发明属于航空发动机机械技术领域，具体涉及一种叶片加工工艺。

背景技术

涡轮导向叶片处于航空发动机温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位，被誉为“王冠上的明珠”。外型结构由叶身、缘板组成，且为内腔为空心，叶身表面布满气膜孔。它形状复杂、要求高、加工难度大。主要材料有DZ40M、IC10、DD5、DD6等。目前涡轮导向叶片一般为单联叶片组焊而成形成双联叶片，单叶片为叶身无余量精密铸造，内外缘板楔面、端面采用机械加工，单叶片铸造后需要进行进一步的机械加工，为后续双联叶片精密加工建立加工基准。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种叶片加工工艺，采用低熔点合金精密定位，充分利用平面磨床设备，适合大批量工程化应用涡轮导向叶片机械加工工艺流程，提高涡轮导向叶片生产质量与生产效率，满足航空发动机及燃气轮机涡轮导向叶片加工使用。

为达到上述目的，本发明所述一种叶片加工工艺包括以下步骤：

步骤1、将叶片的外缘板凸台磨削至设计尺寸；

步骤2、利用低熔点合金在叶片上加工出定位面，通过定位面对叶片进行定位；

步骤3、将叶片的叶盆楔面磨削至设计尺寸；

步骤4、熔化低熔点合金形成的定位面；

步骤5、去除由于叶片接触过低熔点合金后沾染上的低熔点合金元素；

步骤6、将叶片的排气边缘板磨削至设计尺寸；

步骤7、将叶片的内缘板凸台磨削至设计尺寸；

步骤8、将叶片的叶背楔面磨削至设计尺寸。

进一步的，步骤1中，将叶片固定在磨床设备上，利用磨床设备对叶片的外缘板凸台进行磨削；由定位点A1、A2、B3和B4确定叶片轴向和角向位置，由叶片缘板上的定位点C6’和 C6”确定叶片径向位置；其中，定位点A1为叶片的纵截面A叶盆侧最外端的点，定位点B3为叶片的纵截面A最下端的点，定位点A2为叶片的纵截面B叶盆侧最外端的点，定位点B4 为叶片的纵截面B最下端的点；定位点点C6’为外缘板6与叶身1的排气边5的交点，定位点点C6”为内缘板4与排气边5的交点。

进一步的，步骤2中，叶片定位包括以下步骤：

S1、以叶片的进气边竖直方向定位点A1和定位点A2，水平方向定位点B3和定位点B4 点以及排气边上的定位点B5定位叶片轴向和角向位置；

S2、以叶片外缘板凸台P面定位叶片径向位置；

S3、把叶片上的定位点通过尺寸链计算转移到浇注工装上，叶片固定在浇注工装上后浇注低熔点合金，浇注的低熔点合金在叶片进气侧外缘板上形成第一合金块，在进气侧内缘板上形成第二定位块；以第一合金块的轴向端面为第一合金定位面，以第二合金块的轴向端面为第二合金定位面，以第一合金块的径向内侧端面为第三合金定位面，以第二合金块径的向内侧带角度端面为第四合金定位面。

进一步的，步骤3中，在磨床设备上对叶盆楔面进行磨削，以第一合金定位面和第二合金定位面定位叶片的轴向位置，以第三合金定位面定位叶片径向位置，以第四合金定位面定位叶片角向位置。

进一步的，步骤4的具体过程为：将带有低熔点合金形成的定位面的叶片放到电热炉中的电热斜板上，加热至合金全部熔化，低熔点合金熔化流淌完毕后，再清理掉叶片上的可见低熔点合金。