[发明专利]一种航空发动机涡轮叶片叶冠减薄部的夹具及其加工方法

说明书

本发明公开了一种航空发动机涡轮叶片叶冠减薄部的夹具及其加工方法，包括底座、叶身型面方箱主定位组件、方箱背面定位组件、方箱后缘面定位组件和叶冠部定位组件，所述方箱后缘面定位组件滑动安装在所述底座上并贴合于叶片叶身盆面方箱，所述方箱背面定位组件安装在所述底座上并用于固定所述叶片叶根，所述叶身型面方箱主定位组件安装在所述底座上并位于叶片叶身背面方箱，所述叶冠部定位组件通过尾部底座安装在所述底座上并与所述叶片叶冠部贴合压紧。本发明能消除叶冠减薄部的振刀痕迹、改善叶冠减薄部表面的质量提高产品合格率及提高加工效率。

技术领域

本发明涉及航空发动机叶片加工技术领域，具体涉及一种航空发动机涡轮叶片叶冠减薄部的夹具及其加工方法。

背景技术

涡轮叶片作为发动机的核心零件，高性能的发动机关键指标是推重比大，为了增大发动机的推重比，提高涡轮前的温度是必需的，四代机及五代机的涡轮前温度可达1800～2100K，这样对涡轮叶片无论是材料耐高温还是设计结构方面都提出了新的要求，但涡轮叶片常采用高温合金精密铸造毛坯。

高温合金精密铸造叶片切削加工过程中存在性能差、铣削加工易产生震颤、粗糙度值大及加工难度较大等缺陷，又低压涡轮叶片为精铸细长叶片，机械加工采用浇注方箱加工。叶冠减薄部为盲槽加工，如图5所示，叶冠与榫头存在扭角α为8°，如图6所示，盲槽23的宽3mm深3.5mm长23mm，铸件此处为实心结构，若采用传统的虎钳定位方箱加工，振颤大，铣削加工难度极大。叶冠减薄部为转接根部带R的腰型结构，叶冠减薄部的腰型盲槽结构加工工艺采用磨削加工是无法实现的，工艺上考虑采用数控铣削，设计图要求减震槽粗糙度达到Ra3.2，在科研和批产阶段都存在因铣削产生的振刀痕迹，振刀痕迹深度为0.05～0.10mm，需要100％的人工钳修去除，难度极大。因此研发一种如何消除叶冠减薄部振刀痕迹及解决叶冠减薄部表面质量问题的夹具已经成为当下叶片加工技术领域的迫切需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航空发动机涡轮叶片叶冠减薄部的夹具及其加工方法，能消除叶冠减薄部的振刀痕迹、改善叶冠减薄部表面的质量提高产品合格率及提高加工效率，以解决背景技术中提到的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种航空发动机涡轮叶片叶冠减薄部的夹具，包括底座、叶身型面方箱主定位组件、方箱背面定位组件、方箱后缘面定位组件和叶冠部定位组件，所述方箱后缘面定位组件滑动安装在所述底座上并贴合于叶片叶身盆面方箱，所述方箱背面定位组件安装在所述底座上并用于固定所述叶片叶根，所述叶身型面方箱主定位组件安装在所述底座上并位于叶片叶身背面方箱，所述叶冠部定位组件通过尾部底座安装在所述底座上并与所述叶片叶冠部贴合压紧。

本发明空发动机涡轮叶片叶冠减薄部的夹具，其叶身型面方箱主定位组件、方箱背面定位组件、方箱后缘面定位组件均安装在底座上且成一体化设计，保证了叶片主定位精度，叶冠部定位组件的各个组成部分亦成一体化设计均安装在尾部底座上，加强了后续叶冠减薄部铣削加工的刚性及稳定性。

进一步地，所述叶身型面方箱主定位组件包括叶身型面定位块，所述叶身型面定位块固定安装在所述底座上。

上述优选方案的有益效果为：叶身型面定位块用于对叶身型面方箱的定位。

进一步地，所述方箱背面定位组件包括方箱背面定位块，所述方箱背面定位块固定安装在所述底座上，所述方箱背面定位块上设有与所述叶片叶根配合的安装孔。

上述优选方案的有益效果为：方箱背面定位块用于固定所述叶片叶根。