一种用于发动机的薄叶片加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种航空发动机的叶片的加工方法，尤其是一种用于航空类发动机的诸如扩压器本体叶片之类的薄叶片的加工方法。
【背景技术】
[0002]新一代航空发动机性能要求越来越高，零件结构和型面越来越复杂，高推重比是衡量发动机性能的重要指标，在提高发动机可靠性的同时减轻发动机的结构重量是提高推重比的重要途径，为了提高发动机高速旋转下所产生的动力，只有减薄叶片的厚度，以增大气流通道的面积，改进叶片的材质，以提高叶片高转速下的强度及刚性，这就使航空发动机叶片逐步向高硬、超薄、高精度方向发展。图1显示的是一种用于发动机的薄叶片的结构示意图，图中所示叶片100的长度可以长达100-150mm，叶片高度为8-10mm，而叶片100的叶尖厚度只有0.4-0.6_，较长的叶身、较大的高度以及很薄的尖部，使得叶片刚性很差，铣刀在加工至叶尖时，叶片发生让刀变形和振动，使叶片上有明显的挖刀和震纹，尤其是受到切削力时可能出现较大的叶片变形和叶尖打缺现象，例如图1中虚线位置所示即为切削过程中叶片100的叶尖部位所形成的变形情况的示意图，这会给切削加工带来了很大的难度，废品率高，加工效率低下，成本居高不下。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种用于发动机的薄叶片加工方法，以减少或避免前面所提到的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于发动机的薄叶片加工方法，用于利用铣刀对发动机的薄叶片的厚度进行精加工，其中，所述发动机的薄叶片的设计尺寸为:叶片长度为100-150mm，叶片高度为8_10mm，叶尖厚度为0.4-0.6mm ;所述加工方法包括如下步骤:步骤一:围绕所述薄叶片半精加工一圈，所述薄叶片的周边留0.5mm的余量；步骤二:精加工所述薄叶片的叶尖到设计尺寸；步骤三:除去已经加工完成的所述叶尖之外，围绕所述薄叶片半精加工一圈，所述薄叶片的周边留0.2mm的余量；步骤四:除去已经加工完成的所述叶尖之外，精加工所述薄叶片到设计尺寸。
[0005]优选地，所述步骤二中加工的所述叶尖的长度为10-20mm。
[0006]优选地，所述步骤三中的加工顺序为，先加工所述薄叶片的叶盆，再加工所述薄叶片的叶背。
[0007]优选地，所述步骤三中采用顺铣方式进行加工。
[0008]优选地，所述步骤四中的加工顺序为，先加工所述薄叶片的叶盆，再加工所述薄叶片的叶背。
[0009]优选地，所述步骤四中采用顺铣方式进行加工。
[0010]优选地，所述铣刀的刀齿的螺旋角度为45度。
[0011]优选地，所述铣刀的刀齿的直径为Φ 10-0.012mm
[0012]优选地，所述铣刀的刀齿的长度为12mm。
[0013]优选地，所述铣刀的刀齿涂覆有硬质涂层。
[0014]本发明采用了改进的铣刀以及渐进的加工路线，先半精加工后叶片留0.5mm的余量，叶尖有足够的刚性，单独加工不会发弹导致变形或挖刀。克服了薄叶片加工易变形及叶尖弯曲挖刀的缺陷，提高了加工效率和良品率以及产品质量，节约了成本。
【附图说明】
[0015]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
[0016]图1显示的是一种用于发动机的薄叶片的结构示意图；
[0017]图2显示的是根据本发明的一个具体实施例的用于发动机的薄叶片加工方法的加工路线不意图；
[0018]图3显示的是根据本发明的一个具体实施例的用于本发明的加工方法的改进的铣刀的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本发明的【具体实施方式】。其中，相同的部件采用相同的标号。
[0020]如图2所示，其中显示的是根据本发明的一个具体实施例的用于发动机的薄叶片加工方法的加工路线示意图，即，为避免现有技术提及的发动机的薄叶片加工易变形及叶尖弯曲挖刀的缺陷，本发明提供了一种用于发动机的薄叶片100的加工方法，所述方法尤其适用于利用铣刀200对航空类发动机的诸如扩压器本体叶片之类的薄叶片进行精加工。
[0021]其中，本发明所谓的发动机的薄叶片100虽然是一个相对概念，但是为了清楚定义以避免产生歧义，本发明特别对于发动机的薄叶片100结构参数进行明确定义，即，本发明的发动机的薄叶片100的设计尺寸为:叶片长度为100-150mm，叶片高度为8_10mm，叶尖厚度为0.4-0.6mm。而一般的发动机的扩压器的叶片的通常尺寸为:叶片长度为60_80mm，叶片高度为6-8mm，叶尖厚度为0.7mm以上，因此本发明的发动机的薄叶片100相对现有的叶片其叶片长度和叶片高度较大，叶尖厚度又相对很薄，因此叶片刚性很差，加工难度很大。
[0022]具体来说，本发明的用于发动机的薄叶片加工方法包括如下步骤:
[0023]步骤一:围绕薄叶片100半精加工一圈，薄叶片100的周边留0.5mm的余量。本发明加工之后，由于叶尖101的实际厚度增加了 0.5mm，使得叶尖101具有足够的刚性，因此本步骤加工过程不会出现加工易变形及叶尖弯曲挖刀的问题。
[0024]步骤二:精加工所述薄叶片100的叶尖101到设计尺寸。本步骤仅仅是对薄叶片100的两个叶尖101进行单独加工，其余部分暂时并不加工，因此除叶尖101之外的部分能够为叶尖101的加工提供足够的支撑，同时，由于叶尖101本身加工的长度较短，而且预留的0.5mm的余量也可以避免加工中的变形。在一个具体实施例中，本步骤中加工的叶尖101的长度只有10-20mm，仅仅与铣刀的直径相当，因而经过本步骤就可以彻底完成叶尖101的精加工，无需担心变形及挖刀的问题。
[0025]步骤三:除去已经加工完成的叶尖101之外，围绕薄叶片100半精加工一圈，所述薄叶片100的周边留0.2mm的余量。S卩，为避免叶尖101之外的部分加工变形，本步骤采用了渐进的方式进行加工，而不是一次性加工到位，减少了加工阻力。另外，同样为了避免加工变形，优选本步骤的加工顺序为先加工所述薄叶片100的叶盆102，再加工所述薄叶片100的叶背103，利用弓起的叶背103作为抵靠，以提高受力的刚度，避免加工变形。在另一个优选实施例中，本步骤加工的时候采用顺铣方式进行加工，即铣刀200在对叶片100加工的时候，切削速度方向与进给方向相同，如图2箭头所示。顺铣时，刀齿的切削厚度从最大逐渐递减至零，避免了逆铣时的刀齿挤压、滑行现象，已加工表面的加工硬化程度大为减轻，表面质量也较高，刀具耐用度也比逆铣时高。