[发明专利]风扇叶片叶尖长度的加工方法

说明书

本发明公开了一种风扇叶片叶尖长度的加工方法，包括磨削或铣削风扇叶片叶尖。采用磨削时，在外圆磨床的主轴上同轴安装风扇整体安装盘作为夹具，沿着风扇整体安装盘的圆周方向布满风扇叶片，使得风扇叶片的叶尖以外圆磨床的主轴为旋转轴线同时转动，通过外圆磨床的砂轮磨削风扇叶片叶尖。采用铣削时，选择带有平面工作台的立式数控铣床，通过柱铣刀的侧刃沿叶尖理论轮廓线铣削风扇叶片叶尖。本发明通过不同的加工方式精确控制风扇叶片的叶尖长度，适应了不同的加工需求。

技术领域

本发明涉及风扇叶片进行叶尖长度加工的方法，属于机械加工技术领域。

背景技术

风扇转子叶片是航空发动机引入气流的关键部件，叶片的尺寸及展弦比较大；风扇叶尖与机匣内壁的缝隙极为关键，叶片在工作时高速旋转，缝隙越小时发动机的进气效率越高，发动机推力性能越好；缝隙越大在发动机空气流场内会存在漏气，严重降低发动机的核心机工作效率，大幅减小输出推力。同时，缝隙也不能太小，必须保证叶尖不允许与机匣内壁摩擦干涉，以防止叶片高速旋转打伤机匣，所以风扇转子叶片的叶尖长度公差控制非常严格。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明旨在提供一种风扇叶片叶尖长度的加工方法，通过不同的加工方式精确控制风扇叶片的叶尖长度，适应不同的加工需求。

为实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：

风扇叶片叶尖长度的加工方法，包括磨削或铣削风扇叶片叶尖。

作为一种选择，采用外圆磨床，在外圆磨床的主轴上同轴安装风扇整体安装盘作为夹具，沿着风扇整体安装盘的圆周方向布满风扇叶片，使得风扇叶片的叶尖以外圆磨床的主轴为旋转轴线同时转动，通过外圆磨床的砂轮磨削风扇叶片叶尖。上述方法的原理是模拟风扇叶片实际旋转时的状态，多片风扇叶片绕同一根轴线旋转，通过控制磨床主轴为圆心的外圆径向长度来控制风扇叶片的叶尖长度，使得多片风扇叶片的叶尖长度统一。风扇整体安装盘作为连接磨床主轴和风扇叶片的夹具，其中心位置与磨床主轴固定，其外圆周与多片叶片的榫头固定。

作为一种选择，采用带有平面工作台的立式数控铣床，通过柱铣刀铣削风扇叶片叶尖。

进一步，铣削风扇叶片叶尖还包括风扇叶片的装夹，风扇叶片装夹采用榫头定位，先将风扇叶片榫头装入夹具夹头中夹紧，再用压块将风扇叶片叶尖位置压住。

作为一种选择，铣削风扇叶片时，风扇叶片用过定位的方式夹紧在支撑块上，叶尖的被加工面与立式数控铣床主轴平行。

作为一种选择，所述柱铣刀的刀刃底部圆心低于风扇叶片叶尖面，确保柱铣刀的侧刃完整覆盖叶尖的被加工面。

作为一种选择，所述柱铣刀沿叶尖理论轮廓线驱动走刀，铣削共分两次进行，第一次粗铣时沿叶尖粗铣外沿轮廓驱动线铣削去除大部分叶尖长度方向上加工余量，第二次铣削时柱铣刀的进给速度降低，沿叶尖精铣外沿轮廓驱动线开始加工去除叶尖长度方向上少量的余量形成最终轮廓。叶尖粗铣外沿轮廓驱动线和叶尖精铣外沿轮廓驱动线是两条形状完全相同的曲线，曲线的形状与叶尖理论轮廓线一致，叶尖精铣外沿轮廓驱动线由叶尖粗铣外沿轮廓驱动线偏置一个加工距离得到。这里的“外沿”是指沿着叶尖理论轮廓线外侧。

作为一种选择，铣削风扇叶片叶尖时还包括测量叶尖长度尺寸，当出现长度尺寸超差的情况时，调整柱铣刀运行轨迹，在叶尖超差的位置提取多个点并调整进入合格范围内，重新连接提取点获得叶尖理论轮廓线，生成新的刀具轨迹后重复铣削过程。

与现有技术相比，本发明根据风扇叶片的尺寸大小、设备要求等特点将叶尖长度的加工方法分为两个方向，即磨削或铣削，本发明的风扇叶片叶尖长度加工方法具有如下优势：