姜雪梅 刘红伟 赵鹏飞

(沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司盘轴加工厂，辽宁 沈阳110043)

涡轮盘是航空发动机中的关键件，随着发动机性能的不断提高，涡轮盘零件的结构也发生了极大的变化。新结构涡轮盘不但具有双翼安装边结构，与轮盘辐板形成了大深度半封闭型腔，使得进、退刀困难，加工难度大大增加，同时该类涡轮盘直径大，辐板及双翼安装边处均为壁薄结构，最薄壁厚分别为2.1～2.5 mm，零件刚性差，形状复杂，圆弧转接多，加工变形严重。涡轮盘尺寸精度高，形位公差严格，如:某级涡轮盘零件内孔配合尺寸公差0.05 mm、垂直度0.01 mm;安装边至轮缘端面轴向尺寸公差0.03 mm、轮缘端面平面度0.015 mm;精密配合孔均布位置度公差φ0.03 mm，零件材料为高温合金GH4169，加工中切削力大，增加了零件变形的产生。因此有必要研究全新的加工工艺路线和数控加工工艺方案。

1 涡轮盘结构及加工工艺性分析

本文所述涡轮盘是大直径带有双翼安装边复杂结构的环形薄壁盘件，具有尺寸精度高、结构形状复杂、薄壁刚性差、材料难加工的特点，特别是带有悬臂的双翼安装边，与轮盘的辐板表面形成了半封闭深型腔结构，敞开性差，给切削加工造成极大困难，加工质量不易保证，如图1所示。其主要结构:轮缘处有均布的燕尾形榫槽，φB、φC等直径配合表面，两侧安装边与轮盘两侧辐板形成了大深度半封闭型腔，径向深度达40 mm，安装边内表面与轮毂端面轴向开口宽度只有20 mm，敞开性极差，加工中进退刀困难，需要多把刀具转接才能完成加工。……