一种发动机转子整体叶盘叶尖加工方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于机械加工技术领域，涉及一种叶盘叶尖加工方法，尤其是一种发动机 转子整体叶盘叶尖加工方法。
【背景技术】
[0002] 发明《发动机转子整体叶盘叶尖曲面加工装置及方法》(公布号:CN102935610A)提 出了一种转子整体叶盘叶尖曲面加工装置及方法。在数控立车自身功能的前提下，增加了 电主轴磨头装置和冷却装置，实现有效控制电主轴和砂轮的加工温度。该发明采用点式磨 削方法，可实现曲面磨削加工。但采用该方法砂轮磨损速度较快，砂轮尖端R保持能力差，被 加工表面的粗糙度不佳，不适用于高精度的叶尖型面加工。由于叶尖处的断续加工，采用单 点式磨削时有效磨削时间短，加工效率低下。此外由于发动机转子的特殊性，要求对转子两 端基准找正。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种发动机转子整体叶盘叶尖 加工方法，该方法基于带有砂轮修整功能的卧式数控磨床，利用数控磨床的编程功能将砂 轮修整成所需要的型面，使用成型砂轮采用径向切入式外圆磨削的方法，实现叶尖型面的 最终成型。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0005] 这种发动机转子整体叶盘叶尖加工方法，基于带有砂轮修整功能的卧式数控磨 床，利用数控磨床的编程功能将砂轮修整成所需要的型面，使用成型砂轮采用径向切入式 外圆磨削，实现叶尖型面的最终成型。
[0006] 进一步，以上方法具体包括以下步骤：
[0007] 步骤1，依据所要加工的叶尖型面尺寸选用砂轮，所选用的砂轮的宽度比叶片的轴 向宽度大；
[0008] 步骤2,将装配的发动机转子装通过芯轴夹至卧式数控磨床上，并对转子两端的外 圆基准进行找正，保证转子轴线与基础中心线相互重合；
[0009] 步骤3,根据叶尖型面尺寸要求编制砂轮修磨程序，使用数控磨床的砂轮修器修磨 得到所需要的砂轮型面；
[0010] 步骤4,确定砂轮的轴向位置、砂轮头架的角度、径向目标值及砂轮表面线速度、工 件转速、进给速率的加工参数；
[0011] 步骤5，启动数控程序，使砂轮沿径向切入式磨削发动机转子整体叶片叶尖，加工 至最终尺寸;若砂轮磨损严重重复步骤3和步骤5即可；
[0012] 步骤6,转子磨削完毕后，分解芯轴及发动机转子。
[0013] 上述砂轮采用白刚玉或陶瓷结合的平行砂轮。
[0014]本发明具有以下有益效果：
[0015] 本发明的发动机转子整体叶盘叶尖加工方法使用范围广，可加工出圆柱面、圆锥 面或曲面形状的叶尖型面，加工方法统一、可靠。本发明较点式磨削方法砂轮磨损量小，叶 尖型面的尺寸及轮廓度更容易保证。本发明用于小批生产时适应能力强;用于批量生产时， 砂轮使用率高，加工效率高。
【附图说明】
[0016] 图1是实施例一、二、三发动机转子及装夹方式示意图；
[0017] 图2是实施例一圆柱面叶尖磨削不意图；
[0018] 图3是实施例二、三圆锥面叶尖磨削示意图，其中图3(a)是实施例三圆锥面叶尖磨 削示意图，图3(b)是实施例二圆锥面叶尖磨削示意图；
[0019] 图4是实施例四回转体曲面叶尖磨削示意图。
[0020] 图中：1一工件2-装夹工装3-平直砂轮4一圆柱面叶尖整体叶盘5-圆锥面叶尖 整体叶盘6-圆锥面砂轮7-回转体曲面砂轮8-回转体曲面叶尖整体叶盘
【具体实施方式】
[0021] 本发明的发动机转子整体叶盘叶尖加工方法，基于带有砂轮修整功能的卧式数控 磨床，利用数控磨床的编程功能将砂轮修整成所需要的型面，使用成型砂轮采用径向切入 式外圆磨削，实现叶尖型面的最终成型。该方法具体包括以下步骤：
[0022] 步骤1，依据所要加工的叶尖型面尺寸选用砂轮，所选用的砂轮的宽度比叶片的轴 向宽度大；
[0023] 步骤2,将装配的发动机转子装通过芯轴夹至卧式数控磨床上，并对转子两端的外 圆基准进行找正，保证转子轴线与基础中心线相互重合；
[0024] 步骤3,根据叶尖型面尺寸要求编制砂轮修磨程序，使用数控磨床的砂轮修器修磨 得到所需要的砂轮型面；
[0025]步骤4,确定砂轮的轴向位置、砂轮头架的角度、径向目标值及砂轮表面线速度、工 件转速、进给速率的加工参数；
[0026]步骤5，启动数控程序，使砂轮沿径向切入式磨削发动机转子整体叶片叶尖，加工 至最终尺寸;若砂轮磨损严重重复步骤3和步骤5即可；
[0027]步骤6,转子磨削完毕后，分解芯轴及发动机转子。
[0028]下面结合实施例和附图对本发明做进一步详细描述：
[0029]实施例一圆柱面叶尖的磨削
[0030] 以某发动机转子中五级整体叶盘叶尖加工为例，发动机转子如图1所示。叶片材料 为镍基高温合金，叶尖型面为圆柱面，叶片轴向宽度25,叶片中心距离基准的理论轴向尺寸 为L5，叶尖半径。本实施例叶尖磨削的步骤是：
[0031] (1)选定半径为R375、宽度为40、材料为白刚玉、粒度为70#、陶瓷结合剂的平行砂 轮。
[0032] (2)将装配合格的发动机转子装通过芯轴夹至卧式数控磨床上，并对转子两端的 外圆基准A、C进行找正，保证转子轴线与基础中心线相互重合。
[0033] (3)叶尖型面为圆柱面，将砂轮外形修整成圆柱面(截面为水平直线），打表检测砂 轮截面直线度不大于0.01。
[0034] (4)变写叶尖磨削程序，设定砂轮的轴向位置L5、径向目标值/?280?α?4及砂轮表面 线速度、工件转速、进给速率等相关的加工参数。
[0035] (5)启动磨叶尖程序，使砂轮沿径向切入式磨削发动机转子整体叶片叶尖，不断对 叶尖进行磨削，加工至最终尺寸。若砂轮磨损严重重复步骤3、5即可。叶尖加工示意图见图 2〇
[0036] (6)转子磨削完毕后，分解芯轴及发动机转子。
[0037]实施例二圆锥面叶尖的磨削(方案一）
[0038]以某发动机转子中四级整体叶盘叶尖加工为例，发动机转子如图1所示。叶片材料 为镍基高温合金，叶尖型面为圆柱面，叶片轴向宽度28,叶片中心距离基准的理论轴向尺寸 为L4,该