马 爽，李 勋，崔 伟，苏 帅

（1.北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京 100191；2.中航工业北京航空精密机械研究所，北京 100076）

叶片是航空发动机中最为关键的零件之一，其绝大多数的失效形式为疲劳断裂，而叶片型面的表面完整性对单个叶片的疲劳寿命具有非常显著的影响，进而影响发动机的整体可靠性。美国学者的研究结果证明，在特定的条件下表面完整性可以使零件的疲劳寿命相差6倍以上[1]。GH4169材料是航空发动机涡轮叶片和高压压气机叶片最为常用的材料，其优良的高温性能导致GH4169材料的切削加工性能较差[2]。目前，GH4169材料叶片以数控铣削为主要加工方式，但是由于刀具磨损快、加工过程中易产生颤振从而影响叶片型面的加工精度和表面完整性的进一步提高。

超硬磨料砂轮的高速磨削加工已被证明有利于提高加工精度，并被国内外学者所重视[3]。孟凡军、李勋等[4-5]的研究表明利用悬臂装夹的方式对叶片进行精密磨削加工的工艺方法能够大幅度提高叶片磨削加工的形状精度，同时悬臂插磨方式的刀轨曲率相对于周磨方式大幅减小，降低了对机床动态性能的要求。但是国内外学者对于表面完整性的研究大多集中于周磨方式[6-8]，在悬臂磨削工艺条件下，针对GH4169叶片材料的高速磨削加工表面完整性的研究涉及较少。

本文在叶片悬臂磨削加工工艺的基础上，利用电镀CBN超硬磨料砂轮对GH4169叶片材料的表面完整性进行了研究，充分考虑薄壁叶片加工精度，提出了GH4169材料的精磨参数优化原则和推荐参数，为GH4169发动机叶片的高精度、高可靠性制造提供前期的试验基础和可行的工艺途径。……