复杂叶片机器人磨抛加工工艺技术研究进展
2021-12-03朱大虎徐小虎蒋诚李文龙
航空学报 2021年10期
关键词:方法
朱大虎,徐小虎,蒋诚,李文龙,*
1. 武汉理工大学 汽车工程学院 现代汽车零部件技术湖北省重点实验室,武汉 430070 2. 华中科技大学 机械科学与工程学院 数字制造装备与技术国家重点实验室,武汉 430074
叶片是航空发动机、燃气轮机、汽轮机中数量最多、直接参与能量转换的核心动力部件,其制造水平和性能直接关系到国防安全和国家制造业的核心竞争力[1]。叶片大多采用合金化程度很高的热强钢、钛合金以及高温合金等难加工材料,设计为薄壁、弯扭曲结构,属于典型的难加工零件,且加工精度要求苛刻,加工品质直接决定了动力设备的效能与寿命,其高效智能加工技术是亟待攻克的难题。
叶片经过精锻、精铸、冷轧或者机加工后,均需对其型面进行磨抛加工,以此来保证轮廓精度和表面光洁度。针对叶片磨抛加工,手工磨抛和多轴数控机床砂带磨抛是两种主要范式,国内科研院所(如西北工业大学[2-6]、重庆大学[7-10]、北京航空航天大学[11-14]等)和叶片生产骨干企业(如中国航发西安航空发动机有限公司、东方汽轮机有限公司、无锡透平叶片有限公司等)对此进行了广泛研究与应用。相对于叶身型面,叶片进排气边厚度薄(压气机叶片前后缘会达到R0.1 mm级别)、曲率及加工路径姿态变化大,其精密磨抛加工被认为是动力叶片制造一大难题[6, 15-16]。由于手工磨抛过程中人工定位随机性大、叶片边缘去除余量和磨抛接触力难以控制,易造成叶片波纹度和截面形状精度差、叶片之间一致性差,以及叶片内应力超过设计要求等问题。……
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