[实用新型]一种整体叶盘叶片加工时充填支承叶片物料的装置

说明书

一种整体叶盘叶片加工时充填支承叶片物料的装置，安装在多轴加工中心底盘上的叶片夹具周围，叶片夹具是一个柱状结构，叶片夹具一端固定在加工中心底盘上，另一端固定在盘状整体叶盘叶片坯的下方，充填支承叶片物料的装置包括围挡、底板、盖板；柱状围挡包裹盘状整体叶盘叶片坯，底板为二至四片的覆盖柱状围挡底部圆的弓形或扇形板；盖板是与底板相同形状盖在围挡上方；柱状叶片夹具上设有水平槽用于嵌入底板。

技术领域

本实用新型涉及整体叶盘叶片机械加工技术领域，尤其是一种整体叶盘叶片加工时充填支承叶片物料的装置。

背景技术

为了满足现在商用航空发动机的设计要求，更大程度地增加推力和降低油耗，整体叶盘在航空发动机中的应用也越来越普遍，其加工精度要求也越来越高。其加工难点是刀具在切削时叶片(长而薄)因刚性不足引起振动，导致叶片加工后有明显振纹、尺寸超差、甚至报废。为了增加叶片刚性，避免叶片(特别是叶片前后缘)在精加工时刀具切削产生振动，从而提高整体叶盘的叶片加工精度和质量。国内目前整体叶盘叶片加工主要的加工方案有两种。

第一种是粗精铣分层混合加工，既由叶尖部分向叶根部分分多段程序，粗铣完成后立即进行精加工，这样在进行叶片精加工时能保证未成型部分仍有足够的刚性支撑。但此加工方案对机床及刀具的要求较高，并且需要专用编程软件，加工工艺较为复杂，容错率较低。

第二种就是在整体叶盘奇数(或偶数)叶片间隙加工完成后，将工件拆下，在包裹模具中对已加工完的奇数(或偶数)叶片间隙填充热熔蜡或一些常温凝固后有一定硬度又易于铣削的材料。待填充物凝固后，重新将工件安装到多轴加工中心，然后按顺序加工剩余的偶数(或奇数)叶片间隙。但这种加工方案，需要将已完成加工的整体叶盘拆下，移动至指定填充区域，然后在整体叶盘周围固定简易的填充模具，然后进行填充。在填充过程中，需时刻注意是否有填充物漏出。以往填充工序产生的二次装夹费时费力，工人往往需要数小时重新找正工件加工零位，并且会造成定位误差，从而影响整体叶盘加工精度。同时以往的填充方案需要的专用场地，并且有填充物漏出的风险，给现场管理造成了一定的困扰。

CN2019107745450一种航空发动机整体叶片加工方法是本申请人发明并得到批准的加工方法，针对现有加工整体叶片、尤其是整体式薄型叶片的加工技术方法存在的不足，提供了一种叶片的高效与高精度的加工的变形防护方法，同时设置更易施用与清除且具有更高强度的填蜡，解决机械加工中心(铣加工)高效加工叶片的问题。针对整体圆盘上均匀分布叶片的结构，在多轴铣加工中心设置加工参数，先按顺序加工整体圆盘上所有奇数分布的叶片间隙，所有奇数个叶片间隙完成后，在包裹模具中对所有奇数个叶片间隙填热熔蜡，热熔蜡凝固后，在多轴铣加工中心按顺序加工整体圆盘上所有偶数分布叶片间隙。设置加工参数时并非按序逐个加工每个叶片(依次铣刀加工进入1、2、3、4、5、6…个间隙)，铣刀会不断碰到(几乎已经成型完成的)单片薄型叶片的背面产生应力(或逐片间隙不断采用填热熔蜡、等热熔蜡凝固后加工，避免近乎成型的薄型单片叶片的背面产生应力)；本实用新型避免单片叶片的背面产生应力。本实用新型的实施例提出了设置加工参数也比较容易，但整体叶盘叶片加工时需要一种充填支承叶片物料的装置，即需要有一种更方便高效的加工及填充方案来弥补以往填充方法的不足，避免二次装夹，提高了整体叶盘加工精度。配合使用新型的填充装置，更方便操作人员进行填充，节约时间并减少填充物漏出的风险。同时省去了填充的专用场地，降低成本。

实用新型内容

本实用新型目的是，针对现有整体叶盘的叶片加工技术和填充方法存在的不足，提出了一种整体叶盘叶片加工时需要一种充填支承叶片物料的装置，这是一种更高效简便的加工及充填方法，满足了整体叶盘叶片精加工在不脱机状态填充的要求，保证了整体叶盘加工精度满足设计要求。