航空发动机叶片叶缘随形磨抛刀路规划

摘要：

航空发动机叶片是整机核心零件,其制造量占到30％以上.叶片叶缘具有大弯扭复杂曲面、薄壁圆角半径微小渐变、精度要求苛刻等特征,末端工序磨抛的精度和品质直接决定整机的性能与寿命.人工仍然是叶片叶缘磨抛的主要手段,然而粉尘危害健康、经验依赖性强、零件一致性差等不足决定了自动化磨抛是必然趋势.叶片叶缘自动化磨抛多采用砂轮横磨或纵磨的刀路规划方式,存在刀路不连续且分行密集、力控制困难等不足,易造成叶缘局部过切,难以保证圆角轮廓创成.为此,建立了砂带包络叶缘的螺旋进给力控磨抛工艺,提出了面族与复杂曲面高阶切触的随形磨抛路径规划方法,实现了叶片叶缘的宽行高效磨抛.首先对叶缘区域进行横磨刀路规划,然后依照圆弧拟合曲线原理进行高阶切触式包络段再规划,最后进行横纵混合磨抛路径规划实现螺旋式连续进给.针对航空发动机叶片开展仿真和实验验证,结果表明所提出的方法相比于传统的横磨或纵磨方法,可将刀触点减少78.8％,轮廓精度由--0.06～+0.07 mm提高到-0.015～+0.05 mm,表面粗糙度由Ra＞3.2 μm提高到0.175 μm,并且有效保证了叶缘轮廓形状,避免了过切现象.

关键词：航空发动机;叶片叶缘;随形磨抛;刀路规划;砂带包络

所属期刊栏目：42

分类号：V261.2(航空制造工艺)

资助基金：湖北省自然科学基金杰出青年项目2020CFA077

在线出版日期：2021-11-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：249-259