【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空发动机机械加工，特别涉及一种变形tial合金叶片薄壁边缘加工缺陷控制方法。
技术介绍
1、轻质高强一直是航空材料研究的主导方向。提升航空发动机标志性指标—推重比的技术途径是提高涡轮前温度和减少结构重量，则必然需求更高使用温度、更低比重的新材料。tial合金，也称tial金属间化合物，具有低密度、高强度、高模量、高蠕变抗力、抗燃烧等优异性能，与高温合金相比，其减重效果可达40～50％，。tial合金目前成为650～800℃区间取代高温合金的理想减重材料，适用于低压涡轮叶片、高压压气机叶片、静子叶环等部件的制造，减重效果十分显著。
2、现阶段国内针对钛铝叶片毛坯成形的方式主要采用精密铸造成型、增材制造成型、等温精密锻造成型等方式，由于钛铝合金是典型的硬脆难加工材料，在机械加工过程中叶片进排气边及缘板等薄壁部位极易产生崩裂、掉块等缺陷。本项技术主要针对等温精密锻造成型钛铝叶片铣削加工开展研究，等温精密锻造成型钛铝叶片各型面均有加工余量，需要进行全型面机械加工得到最终零件形状尺寸，在钛铝叶片铣削加工过程中，因材料硬脆问题铣削过程经常产生崩裂、掉块，合格率较低，无法满足零件应用需求。
3、本技术针对如图1所示的变形tial合金叶片的加工，变形tial合金叶片包括叶身型面、缘板、叶冠、榫齿等特征，变形tial合金叶片的缘板厚度约1mm，排气边厚度约0.9mm，进排气边厚度约0.45mm，变形tial合金叶片存在多处薄壁结构，因材料硬脆以及铣削过程的切削力过大、铣削颤振等问题，导致经常产生如图2所示的
技术实现思路
1、为了解决变形tial合金叶片铣削加工过程极易产生崩裂、掉块等缺陷问题，本专利技术提供了一种变形tial合金叶片薄壁边缘加工缺陷控制方法，实现变形tial合金叶片高性能、高质量制造，提升工件表面完整性及工作可靠性。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
3、一种变形tial合金叶片薄壁边缘加工缺陷控制方法，包括以下步骤：
4、步骤一基准设计：根据变形tial合金叶片结构，在叶片两端设计两处工艺台，以此工艺台作为加工的统一基准以及装夹夹持部位；
5、步骤二区域划分：针对变形tial合金叶片的薄壁易出现崩裂掉块的部位进行区域划分，将距进排气边边缘3mm～5mm区域内划分为易损伤区域，同时缘板的边缘部位划分为易损伤区域；
6、步骤三变参数低应力铣削编程：在铣削加工时，对易损伤区域进行控制，在缘板、进排气边边缘薄壁处采用变参数的编程策略，采用数控编程软件编制变形tial合金叶片的数控铣削程序；
7、步骤四切削力程序仿真：输出变形tial合金叶片数控铣削程序的切削力值，分析切削力的分布状态；
8、步骤五程序优化处理：根据切削力分布状态，对易损伤区域的数控程序进行分段，根据不同加工区域的切削受力状态，提取易损伤区域的坐标临界点，对变形tial合金叶片数控铣削程序坐标临界点区域内程序段进行切削力最大限定，通过仿真软件进行变形tial合金叶片数控铣削程序优化后输出；
9、步骤六零件装夹：将变形tial合金叶片两端通过工艺台装夹在加工夹具中，将夹具安装在加工机床上；
10、步骤七加工试切：在加工机床中输入变形tial合金叶片数控铣削程序优化处理后输出的程序，对变形tial合金叶片进行加工，若变形tial合金叶片进行试切时仍存在局部崩裂、掉块，则进一步降低切削力，重新进行变形tial合金叶片数控铣削程序优化处理，直到变形tial合金叶片尺寸加工无缺陷产生。
11、步骤八表面检测：采用10倍放大镜目视检查及荧光检查的方式对变形tial合金叶片易损伤区域崩裂、掉块缺陷进行检查，无缺陷可固化参数。
12、进一步的，步骤六零件装夹中所述的夹具包括大端定位座、小端定位座、紧固螺栓一、紧固螺栓二、压板一和压板二，大端定位座和小端定位座对称设置，大端定位座上端通过螺栓固定压板一，小端定位座上端通过螺栓固定压板二，大端定位座端部拧入紧固螺栓一固定工艺台，小端定位座端部拧入紧固螺栓二固定工艺台。
13、进一步的，步骤三变参数低应力铣削编程中所述的程序编制采用螺旋式加工的编程方式。
14、进一步的，步骤七加工试切时采用硬质合金铣刀，铣刀涂层选用pvdaitin涂层，铣刀消耗控制在0.5～1。
15、本专利技术的有益效果：
16、本专利技术能够完成变形tial合金叶片全型面高质量加工，有效解决tial合金工件铣削加工过程中表面崩裂、掉块等难加工问题，加工后的几何精度稳定，加工合格率提高50％以上。
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1.一种变形TiAl合金叶片薄壁边缘加工缺陷控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种变形TiAl合金叶片薄壁边缘加工缺陷控制方法，其特征在于，步骤六零件装夹中所述的夹具包括大端定位座、小端定位座、紧固螺栓一、紧固螺栓二、压板一和压板二，大端定位座和小端定位座对称设置，大端定位座上端通过螺栓固定压板一，小端定位座上端通过螺栓固定压板二，大端定位座端部拧入紧固螺栓一固定工艺台，小端定位座端部拧入紧固螺栓二固定工艺台。
3.根据权利要求1所述的，其特征在于，步骤三变参数低应力铣削编程中所述的程序编制采用螺旋式加工的编程方式。
4.根据权利要求1所述的，其特征在于，步骤七加工试切时采用硬质合金铣刀，铣刀涂层选用PVD AITiN涂层，铣刀消耗控制在0.5～1。
【技术特征摘要】
1.一种变形tial合金叶片薄壁边缘加工缺陷控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种变形tial合金叶片薄壁边缘加工缺陷控制方法，其特征在于，步骤六零件装夹中所述的夹具包括大端定位座、小端定位座、紧固螺栓一、紧固螺栓二、压板一和压板二，大端定位座和小端定位座对称设置，大端定位座上端通过螺栓固定压板一，小端定位座上端通过螺栓...
【专利技术属性】
技术研发人员：张厚新，闵祥禄，黄金艳，昂给拉玛，梁巧云，
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：
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