一种静子叶片全型面雪花状纹理表面精整工艺方法技术

本发明专利技术属于航空发动机技术领域，具体涉及一种静子叶片全型面雪花状纹理表面精整工艺方法。通过设计圆周阵列的夹具，将双安装板叶片采用固定的方式进行精整加工，先固定安装板精整叶身、前后缘和流道，而后固定叶身精整安装板，通过多规格组合磨料优化，最终在叶片叶身表面产生均匀的雪花状纹理，提高了叶片的气动性能和寿命，实现了双安装板叶片全表面自动化精整加工，该方法零件质量可靠稳定、效率高、工人劳动强度低。工人劳动强度低。

【技术实现步骤摘要】
一种静子叶片全型面雪花状纹理表面精整工艺方法


[0001]本专利技术属于航空发动机
，具体涉及一种静子叶片全型面雪花状纹理表面精整工艺方法。

技术介绍

[0002]双安装板叶片是航空发动机应用比较广泛的一种静子叶片，此种叶片作用是增压整流，为发动机提供动力。目前双安装板叶片的叶身、前后缘、流道面与叶身的转接 R在铣加工后或砂带抛光后需要手工抛修达到设计图的表面粗糙度要求，且手工抛光修后叶身的纹理为条状加工纹理，通过文献可知条状加工纹理不仅影响着叶片的气动性能，而且降低了叶片的寿命，而雪花状纹理则可提升气动性能及叶片的寿命。同时安装板上的棱边较多，其倒圆靠手工倒制而成，这种加工方法质量差、生产效率低、工人劳动强度大。由于叶片尺寸较大、重量大，采用自由振动精整加工后，叶身纹理为条状纹理，不同部位还会出现深浅不等的轻微划痕，表面质量被破坏，无法满足要求，且转接R和叶身的加工效果差异较大。

技术实现思路

[0003]本专利技术公开一种静子叶片全型面雪花状纹理表面精整工艺方法，通过设计圆周阵列的夹具，将双安装板叶片采用固定的方式进行精整加工，先固定安装板精整叶身、前后缘和流道，而后固定叶身精整安装板，通过多规格组合磨料优化，最终在叶片叶身表面产生均匀的雪花状纹理，提高了叶片的气动性能和寿命，实现了双安装板叶片全表面自动化精整加工，该方法零件质量可靠稳定、效率高、工人劳动强度低。
[0004]本专利技术的技术方案是：
[0005]一种静子叶片全型面雪花状纹理表面精整工艺方法，包括以下步骤：<br/>[0006]步骤1)、根据叶片结构、尺寸及需精整的叶片表面状态选择固定叶片安装板夹具和固定叶身夹具；
[0007]步骤2)、首先将叶片和固定叶片安装板夹具安装在圆形无岛振动精整设备中，叶背朝上；然后向圆形无岛振动精整设备中放入多规格组合磨料及磨液，磨料浸没叶片上表面5
‑
10mm，启动电源开关，设定1
‑
3小时加工时间，采用正转和反转交替运行的方式加工叶背、前后缘、流道面和流道面与叶身的转接R处；最后取出磨料，将叶片翻面叶盆朝上，向圆形无岛振动精整设备中放入多规格组合磨料及磨液，磨料浸没叶片上表面5
‑
10mm，设定1
‑
3小时加工时间，采用正转和反转交替运行的方式加工叶盆、前后缘、流道面和流道面与叶身的转接R处，从而获得叶身及流道板表面的雪花状纹理，取出叶片和固定叶片安装板夹具；
[0008]步骤3)、首先将步骤2)加工后的叶片和固定叶身夹具安装在圆形无岛振动精整设备中，将叶盆朝上；然后向圆形无岛振动精整设备中放入单一规格磨料及磨液，磨料浸没叶片上表面5
‑
10mm，设定1
‑
4小时加工时间，采用正转和反转交替运行的方式加工叶片安装板；最后取出磨料，将叶片及固定叶身夹具翻面，向圆形无岛振动精整设备中放入单一规格磨料及磨液，磨料浸没叶片上表面5
‑
10mm，设定1
‑
4小时加工时间，采用正转和反转交替运
行的方式加工叶片安装板，从而实现叶片安装板的所有棱边的自动化倒圆；若不进行翻面加工，将固定叶身夹具上的定位块整体垫高，保证叶片最下端距离固定叶身夹具底盘的上表面100
‑
300mm，为叶片下表面和圆形无岛振动精整设备底部间留有空间，保证磨料运行通畅。
[0009]进一步的，上述的一种静子叶片全型面雪花状纹理表面精整工艺方法，固定叶片安装板夹具的小端设置一个定位面、大端设置两个位面，且两端均与叶片安装板进行固定；为提高加工效率，固定叶片安装板夹具成圆周阵列形式，根据叶片大小加工6
‑
16 个叶片；固定叶片安装板夹具的最大外径比圆形无岛振动精整设备的内径小 100
‑
400mm，即固定叶片安装板夹具与圆形无岛振动精整设备间距离为50
‑
200mm。
[0010]进一步的，上述的一种静子叶片全型面雪花状纹理表面精整工艺方法，固定叶身夹具通过设置非金属保护套实现叶身的定位，根据叶盆和叶背的尺寸和形状设计保护套的两定位面，将叶片放在非金属保护套内，再将非金属保护套固定在固定叶身夹具上，并将露在固定叶身外的叶身采用胶带、胶布或保鲜膜进行包裹保护，避免叶身与磨料接触，对叶身造成损伤，造成叶身颜色的差异；保护套材料为聚氨酯橡胶或尼龙，固定叶身夹具的最大外径比圆形无岛振动精整设备的内径小200
‑
400mm，即固定叶身夹具与圆形无岛振动精整设备间距离为100
‑
200mm。
[0011]进一步的，上述的一种静子叶片全型面雪花状纹理表面精整工艺方法，步骤1) 叶片和固定叶片安装板夹具安装在圆形无岛振动精整设备中的方式包括：将叶片装在固定叶片安装板夹具上，再将固定叶片安装板夹具连同叶片一同放在圆形无岛振动精整设备中；或先将固定叶片安装板夹具固定在圆形无岛振动精整设备中，再将叶片固定在固定叶片安装板夹具中；固定叶片安装板夹具与圆形无岛振动精整设备的连接方式采用螺栓连接，并加两个螺母防松，或将螺母和螺杆同时打孔并穿入铁丝的方式进行防松。
[0012]进一步的，上述的一种静子叶片全型面雪花状纹理表面精整工艺方法，多规格组合磨料的选择为多棱角、小尺寸磨料和少棱角、大尺寸磨料安装3：1
‑
6:1的比例混合而成；多棱角、小尺寸磨料形状包括斜切三棱柱、斜切三角星形、星形、肘形、锥形，磨料形状尺寸为2
‑
6mm，厚度尺寸为5
‑
20mm；少棱角、大尺寸磨料形状包括球形、正切三棱柱、正或斜切圆柱、椭圆形、正切三角星形、圆锥形、抛物体形，磨料形状尺寸为5
‑
10mm，厚度尺寸为10
‑
40mm。
[0013]进一步的，上述的一种静子叶片全型面雪花状纹理表面精整工艺方法，单一规格磨料形状包括正切或斜切三棱柱、正切或斜切圆柱、正切或斜切三角星形，磨料形状尺寸为5
‑
10mm。
[0014]磨料形状及示例见下表：
[0015]表1：磨料形状及示例
[0016][0017]进一步的，上述的一种静子叶片全型面雪花状纹理表面精整工艺方法，磨液采用一次性加入方式或定期喷淋方式，一次性加入磨液的容量为圆形无岛振动精整设备容积的1/5
‑
1/2，定期喷淋的磨液喷洒时间为20
‑
30秒，喷洒间隔时间为150
‑
300s，磨液流量300
‑
500L/h。
[0018]进一步的，上述的一种静子叶片全型面雪花状纹理表面精整工艺方法，所述正转和反转交替运行，一次正反转时间应选择10
‑
30分钟。
[0019]本专利技术的优点及有益效果：
[0020]1.本专利技术解决了航空发动机双安装板叶片铣加工或砂带抛后进行人工抛修的现状，在不改变尺寸精度前提下，提高表面质量和加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静子叶片全型面雪花状纹理表面精整工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)、根据叶片结构、尺寸及需精整的叶片表面状态选择固定叶片安装板夹具和固定叶身夹具；步骤2)、首先将叶片和固定叶片安装板夹具安装在圆形无岛振动精整设备中，叶背朝上；然后向圆形无岛振动精整设备中放入多规格组合磨料及磨液，磨料浸没叶片上表面5
‑
10mm，启动电源开关，设定1
‑
3小时加工时间，采用正转和反转交替运行的方式加工叶背、前后缘、流道面和流道面与叶身的转接R处；最后取出磨料，将叶片翻面叶盆朝上，向圆形无岛振动精整设备中放入多规格组合磨料及磨液，磨料浸没叶片上表面5
‑
10mm，设定1
‑
3小时加工时间，采用正转和反转交替运行的方式加工叶盆、前后缘、流道面和流道面与叶身的转接R处，从而获得叶身及流道板表面的雪花状纹理，取出叶片和固定叶片安装板夹具；步骤3)、首先将步骤2)加工后的叶片和固定叶身夹具安装在圆形无岛振动精整设备中，将叶盆朝上；然后向圆形无岛振动精整设备中放入单一规格磨料及磨液，磨料浸没叶片上表面5
‑
10mm，设定1
‑
4小时加工时间，采用正转和反转交替运行的方式加工叶片安装板；最后取出磨料，将叶片及固定叶身夹具翻面，向圆形无岛振动精整设备中放入单一规格磨料及磨液，磨料浸没叶片上表面5
‑
10mm，设定1
‑
4小时加工时间，采用正转和反转交替运行的方式加工叶片安装板，从而实现叶片安装板的所有棱边的自动化倒圆；若不进行翻面加工，将固定叶身夹具上的定位块整体垫高，保证叶片最下端距离固定叶身夹具底盘的上表面100
‑
300mm，为叶片下表面和圆形无岛振动精整设备底部间留有空间，保证磨料运行通畅。2.根据权利要求1所述的一种静子叶片全型面雪花状纹理表面精整工艺方法，其特征在于，固定叶片安装板夹具的小端设置一个定位面、大端设置两个位面，且两端均与叶片安装板进行固定；为提高加工效率，固定叶片安装板夹具成圆周阵列形式，根据叶片大小加工6
‑
16个叶片；固定叶片安装板夹具的最大外径比圆形无岛振动精整设备的内径小100
‑
400mm，即固定叶片安装板夹具与圆形无岛振动精整设备间距离为50
‑
200mm。3.根据权利要求1所述的一种静子叶片全型面雪花状纹理表面精整工艺方法，其特征在于，固定叶身夹具通过设置非金属保护套实现叶身的定位，根据叶盆和叶背的尺寸和形状设计...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚双，吴志新，周雨辰，单坤，何杉，
申请(专利权)人：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：