專利名稱：一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片無(wú)重熔層氣膜孔的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微小孔電加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片無(wú)重熔層氣膜孔的加工方法。
背景技術(shù)：
渦輪是航空發(fā)動(dòng)機(jī)中熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷最大的部件，渦輪葉片在發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中承受著燃燒后的高溫高壓燃?xì)鉀_擊。渦輪前溫度是發(fā)動(dòng)機(jī)性能的重要指標(biāo)，提高渦輪前溫度是提聞每千克氣體循環(huán)功、提聞發(fā)動(dòng)機(jī)推力的有效措施。由于潤(rùn)輪葉片材料可承受的溫度有限，這就需要采用有效的冷卻方式來(lái)降低渦輪葉片的壁面溫度。渦輪冷卻主要依靠氣膜冷卻技術(shù)，氣膜冷卻是由壁面上的噴口噴出冷卻空氣來(lái)阻隔主燃?xì)饬鲗?duì)壁面加熱的一種熱
防護(hù)措施，氣膜冷卻兼有隔熱和散熱的雙重作用，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中得到廣泛應(yīng)用。氣膜孔的材料、結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求特征，決定了傳統(tǒng)機(jī)械加工方法難于滿足微小氣膜孔加工需求。為了達(dá)到氣膜孔加工技術(shù)要求，激光加工、電火花加工、電解(電液束)加工等非接觸式特種加工被研究并逐步應(yīng)用于氣膜孔加工，各技術(shù)具有其優(yōu)勢(shì)和局限性。激光加工速度快，材料適用范圍廣，但加工孔深受到限制，而且由于激光燒熔作用，孔內(nèi)粗糙度不均勻且形成較厚的重熔層。電火花加工精度較高，利用旋轉(zhuǎn)電極中空高壓沖液的小孔加工工藝，可達(dá)到較高加工效率，加工孔深可達(dá)到150 _，孔內(nèi)粗糙度較均勻，但也存在一定厚度的重熔層。電解加工根據(jù)工具電極不同可分為采用玻璃管內(nèi)金屬絲電極的加工和采用外壁涂有絕緣層金屬管電極的加工兩種方式，電解加工可實(shí)現(xiàn)無(wú)重熔層和微裂紋、無(wú)熱影響區(qū)、表面精度高，但加工效率仍然遠(yuǎn)低于電火花加工小孔效率(朱海南，齊歆霞.渦輪葉片氣膜孔加工技術(shù)及其發(fā)展.航空制造技術(shù).2011，(13) : 7Γ74)0隨著微小孔激光加工和電火花加工工藝的進(jìn)步，氣膜孔內(nèi)重熔層的形態(tài)和厚度有所改善，但由于潤(rùn)輪用鎮(zhèn)基聞溫合金材料有著聞的熱裂紋敏感性，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的聞溫聞壓高轉(zhuǎn)速環(huán)境下，氣膜孔的重熔層和微裂紋將會(huì)導(dǎo)致氣膜孔破裂、腐蝕從而致使葉片失效，威脅飛行體的安全。目前，除去激光、電火花加工微小孔重熔層的通用去除方法是采用磨粒流工藝，該工藝采用由聚合物載體和磨料組成的具有流動(dòng)性的粘彈性材料對(duì)氣膜孔表面進(jìn)行拋光和去毛刺，可以獲得較好的表面質(zhì)量，但存在死角難以去除、對(duì)工件大小孔去除不均勻的問(wèn)題。化學(xué)研磨是近期出現(xiàn)的氣膜孔重熔層去除工藝，該工藝基于重熔層和葉片基體之間存在電位差的原理，通過(guò)化學(xué)溶液浸泡去除重熔層，對(duì)葉片進(jìn)行大批量的后處理，特點(diǎn)是去除重熔層均勻、經(jīng)濟(jì)性好，但存在著通用性差、不同材料需配置不同化學(xué)溶液等問(wèn)題(王茂才，謝玉江，王東生，張杰.鎳基高溫合金葉片無(wú)再鑄層氣膜孔快速制造方法.CN :200910012654. 5, 2009)。影響氣膜冷卻效率的因素有很多，如吹風(fēng)比、氣膜冷卻表面曲率、氣膜孔復(fù)合角和氣膜孔幾何結(jié)構(gòu)等，其中氣膜孔出口形狀對(duì)冷卻效率的影響最為顯著。大量研究表明與常規(guī)圓柱形氣膜孔相比，帶復(fù)合角的氣膜孔以及扇形氣膜孔可獲得更高的氣膜冷卻效率。目前加工氣膜孔扇形孔口或簸箕形孔口的方法主要是采用帶有一定角度的成形電極進(jìn)行成型加工，該方法存在電極制造時(shí)間較長(zhǎng)、電極損耗造成電極更換頻繁和加工形狀精度等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決帶有復(fù)合角孔口(如扇形孔口、簸箕形孔口)的氣膜孔的加工表面重熔層去除問(wèn)題，以及簸箕形孔口的加工問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片無(wú)重熔層氣膜孔的加工方法。—種航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片無(wú)重熔層氣膜孔的加工方法，其具體步驟如下(I)高頻電火花穿孔加工過(guò)程即根據(jù)氣膜孔加工要求的空間位置和角度，數(shù)控定位主軸頭與渦輪葉片工件之間的相對(duì)位置，采用中空高壓沖液電極旋轉(zhuǎn)方式的電火花加工，控制電極加工進(jìn)給到達(dá)預(yù)期設(shè)定的加工位置，加工出氣膜圓孔；
(2)電解加工去除重熔層過(guò)程保持同一電極與工件相對(duì)位置，使自適應(yīng)密封機(jī) 構(gòu)貼合在工件表面實(shí)現(xiàn)密封，采用高壓環(huán)電極外沖液方式的電解加工去除預(yù)期厚度的重熔層，并實(shí)現(xiàn)氣膜孔內(nèi)壁的拋光；(3)電火花伺服掃描加工過(guò)程采用中空高壓沖液電極旋轉(zhuǎn)的端部放電銑削加工方式，進(jìn)行沿著簸箕形孔口方向的相對(duì)掃描運(yùn)動(dòng)加工；(4)電解銑削加工過(guò)程利用外沖液和電極端部電解掃描加工；通過(guò)上述四個(gè)步驟即完成單個(gè)氣膜孔的加工，對(duì)葉片上氣膜群孔重復(fù)上述自動(dòng)化工藝過(guò)程，即可一次裝夾完成葉片全部氣膜孔的加工。所述步驟(I)中利用電極下端的常閉夾子實(shí)現(xiàn)電極的夾持進(jìn)給，提高加工過(guò)程中細(xì)電極的伺服進(jìn)給剛度；并通過(guò)電極下端常閉夾子與電極上端常開(kāi)夾子的協(xié)調(diào)開(kāi)閉和進(jìn)給控制，實(shí)現(xiàn)電極損耗補(bǔ)償；通過(guò)中空旋轉(zhuǎn)電極高壓內(nèi)沖液，采用高頻窄脈寬脈沖電源的放電加工，實(shí)現(xiàn)具有較薄重熔層的圓孔成形。所述步驟(2)中利用同一電極對(duì)圓孔已加工孔壁進(jìn)行電解加工去除重熔層，采用自適應(yīng)密封機(jī)構(gòu)針對(duì)葉片不同角度壁面實(shí)現(xiàn)密封，在電極和工件間隙非常小的環(huán)境下采用高壓沖液方式保證電極和孔壁之間充滿工作液。所述步驟(3)中利用同一簡(jiǎn)單電極的電火花伺服掃描、銑削工藝，加工出所要求的形狀孔口，通過(guò)對(duì)掃描路徑、加工參數(shù)和電參數(shù)進(jìn)行規(guī)劃和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)孔出口的成形加工。所述步驟(4)中利用同一電極電解銑削加工工藝對(duì)已加工的孔口表面進(jìn)行電解加工，去除重熔層和提高表面精度，電解液采用自適應(yīng)密封機(jī)構(gòu)噴射的方式進(jìn)入電極和工件間隙。本發(fā)明的有益效果為I.本發(fā)明對(duì)氣膜孔的圓孔和簸箕形孔口采用中空?qǐng)A形截面的同一簡(jiǎn)單電極進(jìn)行加工，降低電極制造難度，減小成形電極制造周期，節(jié)約成本；2.將氣膜孔圓孔加工分為電火花加工和電解去除重熔層兩個(gè)工序在同一工位進(jìn)行，可以兼顧效率和精度，并能完全去除重熔層，從工藝上可以解決二次裝夾中的定位誤差;3.簸箕形孔口的加工由于采用簡(jiǎn)單電極進(jìn)行掃描加工，可以解決電極損耗帶來(lái)的補(bǔ)償問(wèn)題，通過(guò)伺服掃描加工和路徑規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)簸箕形孔口的成形加工；4.采用步驟(I)和步驟(3)，即僅利用高頻窄脈寬脈沖電源對(duì)圓孔和簸箕形孔口進(jìn)行電火花加工，可以實(shí)現(xiàn)較薄重熔層的氣膜孔成形；5.采用高頻脈沖電源電解工藝對(duì)孔壁進(jìn)行重熔層去除，基于重熔層和基體的不同電解加工特性實(shí)現(xiàn)重熔層去除，提高表面加工質(zhì)量。


圖I為整個(gè)葉片多組氣膜孔電火花電解組合加工工藝流程示意圖；圖2為單個(gè)氣膜孔電火花電解組合加工工藝示意圖，其中圖2a為高頻電火花穿孔加工工藝示意圖，圖2b為電解加工去除重熔層工藝示意圖，圖2c為電火花伺服掃描加工工藝示意圖，圖2d為電解銑削加工工藝示意圖；
圖3為簸箕形氣膜孔及電火花伺服掃描加工孔口示意圖，其中圖3a為簸箕型氣膜孔結(jié)構(gòu)示意圖，圖3b為電火花伺服掃描加工孔口示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片無(wú)重熔層氣膜孔的加工方法，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I所示，一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片無(wú)重熔層氣膜孔的加工方法，主要包括高頻電火花穿孔加工過(guò)程、電解加工去除重熔層過(guò)程、電火花伺服掃描加工過(guò)程和電解銑削加工過(guò)程。如圖2a所示，圓孔電火花加工原理是在旋轉(zhuǎn)的中空管狀電極中通以高壓工作液，沖走加工屑，保持穩(wěn)定的極間環(huán)境，同時(shí)保持高電流密度連續(xù)正常放電。電極旋轉(zhuǎn)可使端面損耗均勻，不致受高壓工作液的反作用力而偏斜。加工中采用高頻窄脈寬脈沖電源，既能通過(guò)高頻窄脈寬放電減小重熔層生成厚度，又可以通過(guò)高頻放電保證加工效率。加工中采取合理的電極進(jìn)給深度，以補(bǔ)償電極端部徑向和軸向損耗給圓孔出口造成的形狀誤差，保證圓孔加工形狀精度。如圖2b所示，首先針對(duì)葉片壁面曲率的變化采用自適應(yīng)密封機(jī)構(gòu)對(duì)待加工圓孔入口區(qū)域進(jìn)行密封，在機(jī)構(gòu)中使用防腐蝕材料設(shè)計(jì)若干周向噴口，高壓泵對(duì)電解液加壓后通過(guò)管路和噴口注入電極與圓孔壁之間。然后將連接到電極和工件兩級(jí)的小能量的高頻電解脈沖電源打開(kāi)，進(jìn)行電解加工。針對(duì)高壓電解液流體中基體和重熔層材料電解加工的不同特性，判斷重熔層去除是否完成，以去除圓孔孔壁的重熔層，并形成圓滑的孔出口。如圖2c所示,將電極抬起至圓孔入口，針對(duì)簸箕形孔口(如圖3b所示)的三維形狀進(jìn)行合理的路徑規(guī)劃，利用電火花伺服掃描、銑削加工的方式完成三維型腔的加工，通過(guò)電極旋轉(zhuǎn)和高壓內(nèi)沖液保證極間環(huán)境的穩(wěn)定。伺服掃描的基本原理每層掃描加工中電參數(shù)不變時(shí)，單次火花放電能量為恒定值WM，存在確定的放電間隙范圍Sb e (Smin, Smax) 0若保持放電間隙Sb,則放電頻率符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律恒定，即單位時(shí)間的放電能量WT=WMf；恒定,則單位時(shí)間的工件材料去除量即去除率VT=kaWT (ka為系數(shù)常量)恒定。根據(jù)此推論，若設(shè)定伺服掃描速度Vs和掃描寬度ds,實(shí)時(shí)伺服保持放電間隙Sb,每層伺服掃描加工深度hT具有一致性(如下式所示)，稱為伺服掃描加工深度一致性原理。
JJ4^L 、,y、 '’x根據(jù)上 述原理分析，三維微細(xì)電火花伺服掃描、銑削、加工過(guò)程示意圖如圖3b所示。保持放電間隙Sb,雖然工具電極逐漸損耗從Al1(Al1=I2-I1)到Δ I2(Δ I2=I3-I2)，但電極放電端部和工件之間的相對(duì)位置不變，即電極軸向損耗自動(dòng)實(shí)時(shí)在線補(bǔ)償，加工深度具有一致性，并且保持放電間隙有利于穩(wěn)定高效放電。如圖2d所示，簸箕形孔口重熔層去除的電解掃描加工中工具電極不損耗，依照預(yù)定的加工軌跡和掃描速度完成逐層銑削，電極端部通過(guò)外沖液對(duì)簸箕形孔口進(jìn)行電解銑削加工。通過(guò)控制脈沖寬度和加工間隙，實(shí)現(xiàn)電解加工中加工定域性控制。下面以直徑為O. 5 _的圓孔簸箕形氣膜孔加工為例，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例I根據(jù)葉片氣膜孔加工位置、形狀要求，利用葉片榫頭將葉片夾緊和定位，通過(guò)X、Y、Z、A、B五軸將待加工孔調(diào)整到工位，將外徑為O. 38 mm的中空電極絲通過(guò)主軸頭夾緊并通過(guò)機(jī)床調(diào)整到葉片待加工孔的要求位置。如圖2a所示，啟動(dòng)高頻窄脈寬脈沖電源、電極旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電極內(nèi)沖液高壓水泵，通過(guò)檢測(cè)放電狀態(tài)，利用電極下端的常開(kāi)和常閉兩個(gè)夾子對(duì)電極實(shí)現(xiàn)夾緊、進(jìn)行伺服進(jìn)給，實(shí)現(xiàn)電火花圓孔加工。通過(guò)檢測(cè)電極穿透待加工孔出口瞬間由液中放電到氣中放電轉(zhuǎn)變的電流電壓變化和Z軸伺服進(jìn)給狀態(tài)的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)電極穿透圓孔出口瞬間精確判斷，控制電極穿透后的繼續(xù)進(jìn)給量，實(shí)現(xiàn)圓孔的薄重熔層加工。本例中粗加工參數(shù)為工具電極直徑為O. 38 mm,葉片厚度為3 mm,葉片壁和圓孔相對(duì)角度為30°，脈沖電源峰值電壓為100 V，峰值電流為40 A，脈沖寬度和脈沖間隔為15μ s 15 μ S，電極旋轉(zhuǎn)速度為100 r/min，內(nèi)沖液壓力為8 MPa，加工圓孔內(nèi)徑尺寸為O. 45mm，重熔層厚度為20 μ πΓ30 μ m,電極穿透圓孔后繼續(xù)進(jìn)給量為I. 5 mm。如圖2c和圖3b所示，將電極端部調(diào)整至待加工孔的入口位置，通過(guò)CAD/CAM(ProE造型和生成的刀位文件)生成電極端部的掃描路徑，采用電火花小孔加工工藝參數(shù)對(duì)簸箕形孔口進(jìn)行三維伺服掃描加工，實(shí)現(xiàn)孔口的三維成型。本例中三維掃描的參數(shù)為掃描速度為I mm/s,分層厚度為O. 02 mm。根據(jù)圖I所示工藝流程，完成上一孔加工后，將電極抬起，通過(guò)葉片群孔加工程序判斷是否到達(dá)電極損耗長(zhǎng)度極限，來(lái)判斷是否進(jìn)行更換新電極，若加工同一尺寸圓孔且電極絲有加工余量則不更換電極絲，若加工同一尺寸圓孔且電極絲加工余量不足則更換同一尺寸電極絲；若加工不同尺寸圓孔時(shí)則需更換帶有不同尺寸電極的主軸頭。調(diào)整電極和工件相對(duì)位置，對(duì)下一孔進(jìn)行定位加工。實(shí)施例2根據(jù)葉片氣膜孔加工位置、形狀要求，利用葉片榫頭將葉片夾緊和定位，通過(guò)X、Y、Z、A、B五軸將待加工孔調(diào)整到工位，將外徑為O. 38 mm中空電極絲通過(guò)主軸頭夾緊并通過(guò)機(jī)床調(diào)整到葉片待加工孔的要求位置。如圖2a所示，啟動(dòng)高頻窄脈寬脈沖電源、電極旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電極內(nèi)沖液高壓水泵，通過(guò)檢測(cè)放電狀態(tài)，利用電極下端的常開(kāi)和常閉兩個(gè)夾子對(duì)電極實(shí)現(xiàn)夾緊、進(jìn)行伺服進(jìn)給，實(shí)現(xiàn)電火花圓孔加工。通過(guò)檢測(cè)電極穿透待加工孔出口瞬間由液中放電到氣中放電轉(zhuǎn)變的電流電壓變化和Z軸伺服進(jìn)給狀態(tài)的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)電極穿透圓孔出口瞬間精確判斷，控制電極穿透后的繼續(xù)進(jìn)給量，實(shí)現(xiàn)圓孔的高效精確加工。本例中粗加工參數(shù)為工具電極直徑為O. 38 mm,葉片厚度為3 mm,葉片壁和圓孔相對(duì)角度為30°，脈沖電源峰值電壓為100 V，峰值電流為40 A，脈沖寬度和脈沖間隔為15μ s 15 μ S，電極旋轉(zhuǎn)速度為100 r/min，內(nèi)沖液壓力為8 MPa，加工圓孔內(nèi)徑尺寸約為O. 45mm，重熔層厚度為20 μ πΓ30 μ m,電極穿透圓孔后繼續(xù)進(jìn)給量為I. 5 mm。如圖2b所示，啟動(dòng)電解加工電源、電解液高壓沖液泵和自適應(yīng)密封機(jī)構(gòu)，對(duì)已加工圓孔和電火花加工電極之間注入高壓電解液，實(shí)現(xiàn)對(duì)重熔層的去除。自適應(yīng)密封機(jī)構(gòu)采用壓力徑向鎖緊式橡膠和電極進(jìn)行配合實(shí)現(xiàn)密封、采用周向均布的6個(gè)測(cè)壓型彈性件壓緊橡膠密封圈的方式實(shí)現(xiàn)和葉片之間的配合和密封。在自適應(yīng)密封機(jī)構(gòu)周向均布6個(gè)陶瓷性噴管對(duì)加工區(qū)域噴射高壓電解液，實(shí)現(xiàn)均勻電解加工。
本例中電解加工的參數(shù)為脈沖電源峰值電壓為12 V，平均電流為O. I A，脈沖寬度和脈沖間隔為 ο μ S 10 μ s,電解液沖液壓力為5 MPa。如圖2c和圖3b所示，將電極端部調(diào)整至待加工孔的入口位置，通過(guò)CAD/CAM(ProE造型和生成的刀位文件)生成電極端部的掃描路徑，采用電火花小孔加工工藝參數(shù)對(duì)簸箕形孔口進(jìn)行三維伺服掃描加工，實(shí)現(xiàn)孔口的三維成型。本例中三維掃描的參數(shù)為掃描速度為I mm/s,分層厚度為O. 02 mm。如圖2d所示，依照預(yù)定的加工軌跡和掃描速度完成逐層銑削，利用環(huán)電極外沖液和電極端部電解掃描加工去除簸箕形孔口重熔層，完成該氣膜孔加工。本例中三維掃描的參數(shù)為掃描速度為I mm/s。根據(jù)圖I所示工藝流程，完成上一孔加工后，將電極抬起，通過(guò)葉片群孔加工程序判斷是否要進(jìn)行更換，若加工同一尺寸圓孔且電極絲有加工余量則不更換電極絲，若加工同一尺寸圓孔且電極絲加工余量不足則更換同一尺寸電極絲；若加工不同尺寸圓孔時(shí)則需更換帶有不同尺寸電極的主軸頭。調(diào)整電極和工件相對(duì)位置，對(duì)下一孔進(jìn)行定位加工。
權(quán)利要求
1.一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片無(wú)重熔層氣膜孔的加工方法，其特征在于，具體步驟如下 (1)高頻電火花穿孔加工過(guò)程即根據(jù)氣膜孔加工要求的空間位置和角度，數(shù)控定位主軸頭與渦輪葉片工件之間的相對(duì)位置，采用中空高壓沖液電極旋轉(zhuǎn)方式的電火花加工，控制電極加工進(jìn)給到達(dá)預(yù)期設(shè)定的加工位置，加工出氣膜圓孔； (2)電解加工去除重熔層過(guò)程保持同一電極與工件相對(duì)位置，使自適應(yīng)密封機(jī)構(gòu)貼合在工件表面實(shí)現(xiàn)密封，采用高壓環(huán)電極外沖液方式的電解加工去除預(yù)期厚度的重熔層，并實(shí)現(xiàn)氣膜孔內(nèi)壁的拋光； (3)電火花伺服掃描加工過(guò)程采用中空高壓沖液電極旋轉(zhuǎn)的端部放電銑削加工方式，進(jìn)行沿著簸箕形孔口方向的相對(duì)掃描運(yùn)動(dòng)加工； (4)電解銑削加工過(guò)程利用外沖液和電極端部電解掃描加工； 通過(guò)上述四個(gè)步驟即完成單個(gè)氣膜孔的加工，對(duì)葉片上氣膜群孔重復(fù)上述自動(dòng)化工藝過(guò)程，即可一次裝夾完成葉片全部氣膜孔的加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片無(wú)重熔層氣膜孔的加工方法，其特征在于所述步驟(I)中利用電極下端的常閉夾子實(shí)現(xiàn)電極的夾持進(jìn)給，提高加工過(guò)程中細(xì)電極的伺服進(jìn)給剛度；并通過(guò)電極下端常閉夾子與電極上端常開(kāi)夾子的協(xié)調(diào)開(kāi)閉和進(jìn)給控制，實(shí)現(xiàn)電極損耗補(bǔ)償；通過(guò)中空旋轉(zhuǎn)電極高壓內(nèi)沖液，采用高頻窄脈寬脈沖電源的放電加工，實(shí)現(xiàn)具有較薄重熔層的圓孔成形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片無(wú)重熔層氣膜孔的加工方法，其特征在于所述步驟(2)中利用同一電極對(duì)圓孔已加工孔壁進(jìn)行電解加工去除重熔層，采用自適應(yīng)密封機(jī)構(gòu)針對(duì)葉片不同角度壁面實(shí)現(xiàn)密封，在電極和工件間隙非常小的環(huán)境下采用高壓沖液方式保證電極和孔壁之間充滿工作液。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片無(wú)重熔層氣膜孔的加工方法，其特征在于所述步驟(3)中利用同一簡(jiǎn)單電極的電火花伺服掃描、銑削工藝，加工出所要求的形狀孔口，通過(guò)對(duì)掃描路徑、加工參數(shù)和電參數(shù)進(jìn)行規(guī)劃和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)孔出口的成形加工。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片無(wú)重熔層氣膜孔的加工方法，其特征在于所述步驟(4)中利用同一電極電解銑削加工工藝對(duì)已加工的孔口表面進(jìn)行電解加工，去除重熔層和提高表面精度，電解液采用自適應(yīng)密封機(jī)構(gòu)噴射的方式進(jìn)入電極和工件間隙。
全文摘要
本發(fā)明屬于微小孔電加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片無(wú)重熔層氣膜孔的加工方法。本發(fā)明分為四個(gè)步驟，首先，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)鎳基高溫合金葉片，按設(shè)計(jì)要求利用中空電極內(nèi)沖液電火花加工出所需尺寸的圓孔；然后使用同一電極在外沖液的電解液環(huán)境中對(duì)已加工圓孔進(jìn)行電解，去除重熔層；接著抬起電極，利用電火花伺服掃描、銑削加工工藝加工出氣膜孔的簸箕形孔口；最后使用該電極端部對(duì)簸箕形孔口進(jìn)行電解銑削加工，去除孔口重熔層，提高表面質(zhì)量。本發(fā)明可以解決電火花加工氣膜孔殘留的重熔層和微裂紋問(wèn)題，以及避免二次裝夾定位誤差，提高加工效率。
文檔編號(hào)B23H5/00GK102861956SQ201210353590
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者佟浩, 李勇, 王志強(qiáng), 孔全存, 周凱 申請(qǐng)人:清華大學(xué)