飞机发动机叶轮加工方法
叶片曲面加工方法
1.叶轮叶片曲面加工方法叶轮是涡轮式发动机的核心部件，被广泛应用于航天、航空及其它工业领域，其加工质量对发动机性能有决定性地影响。
由于叶轮叶片的形状是机械中最难加工的复杂曲面，所以，叶轮的加工长期以来一直是一个技术难题，倍受各国工业界的关注。
各工业发达国家曾先后研制出多种加工方法，如：最初的采用铸造成型后修光法、石蜡精密铸造法、电火花加工法、三坐标仿形铣削法等。
但这些早期的加工方法，不仅加工效率较低，而且叶轮质量也较差。
直到数控技术被应用到叶轮的加工中，才使叶轮的加工技术得到了跨越性发展。
当前国内外叶轮数控加工方法主要有：点铣法和侧铣法。
点铣法质量容易保证，但加工效率极低，而侧铣法较点铣法效率高许多，但涉及的关键技术较多，目前，国外侧铣法应用较普遍。
叶轮加工的复杂性主要在于其叶片是复杂的曲面造型。
而且能否精确的加工出形状复杂的叶轮己成为衡量数控机床性能的一项重要标准。
曲面根据形成原理可以分为直纹曲面和非直纹曲面。
直纹面又可以分为可展直纹面和非可展直纹面，对于可展直纹面，完全可以使用非数控机床加工。
而对于非可展直纹面和自由曲面叶片的整体叶轮来说，则必须用四轴以上联动的数控机床才可以准确地加工出来。
由于数控机床具有四轴联动或五轴联动的功能，则利用它进行叶片加工时，既可以保证刀具的球头部分对工件进行准确地切削，又可以利用其转动轴工作使刀具的刀体或刀杆部分避让开工件其他部分，避免发生干涉。
按叶轮的曲面形状的不同，可以采取点铣法或侧铣法，下面分别介绍：第一类：点铣法，即用球头刀按叶片的流线方向逐行走刀（加工一个叶片一般需50~200次走刀），逐渐加工出叶片曲面。
这种方法在自由曲面型叶片上普遍采用，在一小部分直母线型叶片上也采用。
我国航天用的转子、风扇都采用这种点铣法。
以航天部某机器厂加工某型号叶轮为例，叶轮材料为TC6钛合金。
其加工方法即是在四轴联动的机床上利用圆柱球头铣刀进行点铣加工。
即从叶片顶部开始，沿叶片的流线方向，用球头刀的刀头部分对其进行切削，当其走刀行程加工完一侧的一条流线后，经过退刀及进刀后，刀具即向轮毂方向移动0.3mm，进行下一次切削，直到叶片的一面加工完毕，再对另一面进行切削。
浅谈航空发动机整体叶轮的加工方法
Ｎ ｏ ． ２ （ Ｓ Ｕ Ｍ Ｎ ｏ ． １ ３ ２ ）
机 械 管 理 开 发
ＭＥ ＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＭＡＮＡＧＥＭＥ ＮＴ ＡＮＤ ＤＥ ＶＥＬ ０Ｐ ＭＥ ＮＴ
２ ０ １ ３ 年４ 月
Ａｐ ｒ ． ２ ０ １ ３
浅谈航 空发动机整体 叶轮 的加工方法
加 工工艺。
关键词 ： 整体叶轮 ； 数控铣 削 ； 电解加 工 中图分 类号 ： Ｖ ２ ３ ２ ． ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ３ — ７ ７ ３ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ０ ３ — ０ ３
Ｏ 引 言
ｎ ａ ｌ ， Ｈ ｏ ｗ ｍｅ ｔ ， Ｆ ｏ ｒ ｄ Ｍｏ ｔ ｏ ｒ ， Ａ ｌ ｌ ｉ ｓ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ， Ｒ ｏ ｌ ｌ ｓ Ｒ ｏ ｙ ｃ ｅ 等
航 空 发 动 机 叶 片是 发 动 机 的核 心 部 件 之一 ， 随 着 发动机性能要求 的提高 ， 整体 叶轮的形状也更趋复杂 ， 其特点是 ： 叶片薄 ， 扭曲大 ， 叶片间隔小 。这给整体叶 轮 的制 造 加工 带来 了极 大 的 困难 。２ Ｏ 世纪 ８ ０ 年 代后
期 以来 ， 美 国、 欧洲按照 Ｉ Ｈ Ｐ Ｔ Ｅ Ｔ 、 Ｕ Ｅ Ｅ Ｔ 、 Ａ Ｃ Ｍ Ｅ 等航空 发动机采用整体叶盘结构就是在开发新结构方面取得 的成 果 。整 体 叶轮结 构 与常 规 的机械 连 接式 叶轮 相 比 具 有 以下 优 点 ： １ ） 可 以 省掉 由 叶片 榫 头 、 锁 片 和榫 槽 连 接 结 构 所 带 来 的额 外 重 量 。２ ） 整 体 叶 轮 可 消 除 常 规 叶轮 中气 流 在 榫 根 与榫 槽 间 缝 隙 中逸 流 造 成 的损 失， 使发 动 机工作 效 率增 加 ， 从 而 使整 台发动 机推 重 比 显 著提 高 。 ３ ） 省 去 了安 装 用 的螺 柱 、 螺 母 和锁 片 等连 接件 ， 极 大减 少 了零 部件 ， 也避 免 了榫 槽损 伤 和断 裂等 潜在故障。但是 ， 由于整体叶轮结构复杂 ， 加工精度要 求高 ， 整体 叶轮的机械 制造加 工面 临越 来越 强 的挑 战。 （ １ ） 整 体 叶轮 加 工 困难 。 除 了叶 型 复杂 外 ， 精 度要 求高 ， 且 叶 型薄 ， 受力 后变 形大 ， 同时 叶片 数较 多 ， 其加 工量很大。 （ ２ ） 发动机在使用过程 中， 叶片常会遇到外 物 打击 而损 伤或 因振 动疲 劳而 出现裂 纹 。整体 叶 轮要 更换 叶 片非 常 困难 ， 有 可 能 因为一 个 叶片损 坏 ， 而 报废 整个整体叶轮 ， 因此整体叶轮叶片的制造技术 ， 是整体 叶 轮扩 大应 用前必 须 解决 的关 键 问题 。 国 内外 已经采 用的加工整体叶轮的方法主要有精密铸造 、 数控铣削 、 电解套料加工 、 仿形电解加工 、 数控 电解加工和数控 电 火花 加工 。下 面简单 介绍几 种 方法 。 １ 精 密铸 造 、 锻造 技术 １ ． １ 精 密铸 造技 术 采用 精 密铸造 工 艺加 工可 以大大提 高 材料 的利 用 率， 节约大量贵金属材料 。由于精密铸造工艺 的新发 展， 特别 是 采用 定 向凝 固 （ Ｄ Ｓ ） 、 热 等静 压 （ ＨＩ Ｐ ） 等 先 进 铸造 技术 后 ， 使得 铸造 合金 组 织和性 能 大大 改善 ， 尤 其 是解 决 了叶 片疲 劳断 裂 的裂纹 沿垂 直 于 叶片主应 力 方 向的晶粒边界发生 、 熔模铸造内部存在疏松缺陷等问 题ｎ ， 使 叶片 的抗疲劳性 、 应力断裂寿命大为提高 ， 同 时， 铸 造工 艺 也有 利 于大量 成批 生产 ， 满 足 现代工 业 对 各种叶片 的大量需求 。国外 Ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ Ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｓ ， Ａ ｌ ｌ ｉ ｅ ｄ Ｓ ｉ ｇ —
那些漂亮的航空发动机叶片必须经过这个制造技术的打磨！
那些漂亮的航空发动机叶片必须经过这个制造技术的打磨！航空发动机零件的表面质量是评价产品的一个重要指标。
目前，一些复杂型面航空零件的边缘倒圆、机加叶片零件表面的残留刀纹去除仍未完全摆脱手工抛光方式，除了耗费大量的人力资源，也易造成产品质量不稳定，甚至影响发动机整机性能与寿命。
滚磨光整技术能有效地提高零件表面质量等级，清除毛刺、刀痕等表面缺陷，还能使零件金属表层产生微弱的塑性变形，改善表面残余应力状况。
当前在一些航空发动机零件制造中应用滚磨光整技术，已取得了较好的经济效益与社会效益。
滚磨光整加工滚磨光整加工是将工件、磨块和磨剂按一定混合比装入滚筒中，当滚筒运动时，在工件和磨块间产生强大的挤压力和强制流动力，迫使磨块对工件产生碰撞、滚压、滑擦和刻划，从而实现对工件表面的光整加工。
1滚磨光整加工的类型根据滚筒的运动方式，滚磨光整加工可分为以下几种形式：（1）回转式滚磨：滚筒作单一的回转运动，其转速n 必须小于某固定值，否则工件与磨料将紧贴在滚筒周壁，相互间不产生相对运动而无法实现表面的光整加工。
因此，这种加工方法效率低、质量差，现已逐渐被其他方法所取代。
（2）振动式滚磨：滚筒作三维的空间振动运动，工件和磨料在圆环形容器中沿螺旋轨迹运动，形成复杂的运动轨迹。
这种加工方法对细化表面质量较好，对表面物理机械性能的改善不大，不适用于较大较长的工件。
（3）离心式滚磨：滚筒既自转又公转作行星运动。
这种加工方法可以获得较高的加工质量和加工效率。
（4）主轴回转滚磨：滚筒作回转运动，夹持工件的主轴作逆向回转。
这种加工方法工件有固定的位置，当滚筒与主轴选择合适的相对转速时，便可以获得较好的加工质量和较好的加工效率。
（5）旋转振动式滚磨：滚筒兼具回转运动与空间振动运动方式。
磨料运动轨迹复杂，更易加工一些复杂型面的大型工件。
2滚磨光整的功能特点及适用范围滚磨光整主要有以下特点：（1）操作简单，生产效率高，环境污染小；（2）可实现铸锻件的去飞边、去氧化层和表面清洁处理，也可用于切削加工后零件去毛刺、棱边倒圆和细化表面，降低表面粗糙度值；（3）可适度改善表面应力分布状态；（4）对于内孔、沟槽及凹陷表面的光整加工相对较难，对易变形、易磕碰零件需在光整过程中作防护处理。
航空发动机涡轮叶片加工工艺流程
航空发动机涡轮叶片加工工艺流程咱先来说说涡轮叶片这玩意儿，那可是航空发动机里超级重要的部分。
就像是发动机的小心肝一样，它要是有点啥毛病，发动机可就没法好好工作啦。
一、原材料准备。
涡轮叶片得用特别厉害的材料才行呢。
一般都是那种高温合金啥的，这种材料可难搞啦。
就像找一个超级英雄来担此大任一样，要从好多材料里挑出最适合的。
选好材料之后呢，还得把材料弄得干干净净、整整齐齐的，就像给即将上场比赛的运动员做个全身清洁一样。
那些材料要是有一点小杂质，在后面加工的时候就可能出大问题，就像运动员上场前鞋带没系好，那可不行。
二、模具制造。
接下来就是做模具啦。
这模具就像是给涡轮叶片量身定制的小床一样。
工匠们得根据叶片的形状和尺寸，精心打造这个模具。
这可不是个简单的事儿，得特别细心，差一丁点儿都不行。
比如说，要是模具的一个小角落有点歪，那做出来的叶片就可能变成歪瓜裂枣啦。
在做模具的时候，工匠们就像在雕刻一件艺术品，一点点地打磨，一点点地塑造，每一个线条都要恰到好处。
三、精密铸造。
有了模具，就开始铸造叶片啦。
这个过程就像是把魔法药水倒进魔法模具里一样神奇。
高温的合金液体被小心翼翼地倒进模具里，然后等着它慢慢冷却凝固。
这个时候就像在等待一个新生命的诞生一样，充满了期待。
不过呢，在这个过程中也有好多要注意的地方。
比如说温度得控制得刚刚好，要是太热或者太冷，叶片的质量就没法保证了。
就像烤蛋糕一样，火候不对，蛋糕就不好吃啦。
四、机械加工。
铸造好的叶片还只是个半成品呢。
接下来就得进行机械加工啦。
这机械加工就像是给叶片做个美容手术一样。
要把多余的部分去掉，把表面弄得光滑平整。
那些加工的机器就像一个个小助手，工匠们指挥着它们，这儿切一点，那儿磨一下。
这个过程需要非常高的精度，因为涡轮叶片的形状很复杂，就像在给一个超级复杂的艺术品做最后的修饰一样，稍微一失手就可能毁了整个作品。
五、表面处理。
机械加工完了之后，还得对叶片的表面进行处理。
这就像是给叶片穿上一层漂亮的衣服一样。
碟轮修整陶瓷成形砂轮磨削高温合金榫头航空发动机叶片
碟轮修整陶瓷成形砂轮磨削高温合金榫头航空发动机叶片属于薄壁易变形零件，是航空发动机的关键零件。
它的制造量占整机制造量的三分之一左右。
在航空发动机中，涡轮叶片由于处于温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位而被列为第一关键件，是一种特殊的零件，它的数量多，形状复杂，要求高，加工难度大，而且是故障多发的零件。
航空发动机叶片的精加工离不开磨削技术。
磨削加工技术是先进制造技术中的重要领域，是实现现代机械制造业中精密超精密加工的基本工艺技术，也是人类最早使用的生产技艺方法。
一般来讲，按砂轮线速度Vs 的高低将磨削分为普通磨削(Vs＜45 m/s)、高速磨削 (45≤Vs ＜150 m/s)、超高速磨削(Vs≥150 m/s)。
按磨削精度将磨削分为普通磨削、精密磨削(加工精度1 μm～0.1 μm、表面粗糙度Ra0.2 μm～0.1 μm)、超精密磨削(加工精度＜0.1 μm ，表面粗糙度Ra≤0.025 μm)。
按磨削效率将磨削分为普通磨削、高效磨削。
高效磨削包括高速磨削、超高速磨削、缓进给磨削、高效深切磨削(HEDG)、砂带磨削、快速短行程磨削、高速重负荷磨削。
高速高效磨削、超高速磨削在欧洲、美国和日本等一些工业发达国家发展很快。
磨削加工是利用磨具上的磨料以很高的切削速度从工件表面上切去细微切屑的一种加工工艺过程。
18 世纪中期世界上第一台外圆磨床问世，由石英石、石榴石等天然磨料敲凿成为磨具，用天然磨料和粘土烧结成砂轮，随后又研制出平面磨床。
20世纪40年代末，人造金刚石出现；1957年立方氮化硼研制成功；随着磨削技术的发展，特别是超硬磨料人造金刚石砂轮与立方氮化硼砂轮的应用，磨削加工应用范围日益增大，磨削加工精度及加工效率也不断提高。
成型磨削是指工件成品需依赖研磨将之加工为特定形状。
成形磨削是一种高精度、高生产率的磨削方法. 航空航天部门中许多重要零件如航空齿轮、发动机叶片榫槽等均采用成形磨削作为最后精加工工序。
航空发动机涡轮叶片电解加工工艺流程
航空发动机涡轮叶片电解加工工艺流程下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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航空发动机高压涡轮工作叶片加工工艺改进论述
航空发动机高压涡轮工作叶片加工工艺改进论述某型高压涡轮工作叶片为叶身无余量精铸叶片，材料为高温合金材料，切削加工性差，传统工艺路线为精密定位—补浇合金—机加工序—打气膜孔—线切割叶尖—湿吹砂—清洗。
由于叶片设计基准点为叶身上的六个基准点，因此采用锡铋合金精密定位将叶身的基准转换至锡铋合金上，先加工出齿型和一处缘板，再以齿型和缘板定位加工其他尺寸。
传统工艺存在的问题是：机加工序为磨齿及排气边缘板—磨齿顶—磨缘板，涉及三道磨加工工序，占用两台五坐标数控磨床和一台普通磨床。
由于五坐标数控磨床设备资源较少，导致高压涡轮工作叶片加工周期较长。
因此，本文研究目的在于优化现有机加工艺方法，减少瓶颈设备使用时间，提高涡轮工作叶片加工质量，缩短加工周期。
1 加工难点分析高压涡轮工作叶片的加工系统包括毛料、操作者、环境、工艺流程、设备等，运用鱼骨图的方法对每一个系统进行分解，如图1所示。
根据分析可以得出影响高压涡轮工作叶片加工周期的主要因素包括叶片形状、工装结构、加工方法、设备选择四个方面。
由于叶身较短且无叶冠，叶身与锡铋合金接触面积小，导致叶片易在合金中松动，定位不可靠;加工叶片榫齿和缘板的工艺方案工序长，需三次装夹，且磨加工选择的五坐标数控磨床资源较少，为瓶颈设备，加工等待时间长。
以上因素导致了高压涡轮工作叶片加工周期较长且叶片加工质量不高。
2 加工工艺改进2.1 工装夹具设计在叶片缘板上有两处辅助支撑。
加工缘板时砂轮干涉，所以工艺安排两道工序分别加工榫齿和缘板，增加了加工时间。
针对以上问题，对夹具结构进行改进。
改进思路是撤掉缘板上的辅助支撑，在零件测量用的预留方孔增加压紧防松动机构，直接压紧至叶身，以防止叶身装夹松动。
工装改进后定位可靠，使用中未出现零件定位松动，因此补浇合金工序也不必进行。
且夹具改进后即避免了砂轮干涉又实现了榫齿、缘板、齿顶一次装夹完成，提高了加工效率。
2.2 设备选用涡轮工作叶片的工作环境为高温、高压、高转速，因此设计上一般采用强度高、耐高温的铸造高温合金材料，高温合金切削加工性很差，因此加工榫齿、缘板时采用强力緩进给磨削。
飞机发动机叶轮编程与加工
1刀轴远离直线-案例1
分层切削
学而不思则罔--思而不学则殆
1刀轴远离直线-案例1
零件和驱 动面均选 择侧壁面
沿驱动面的 法向投影产 生刀轨到零
件面上
远离直线：刀 尖指向直线
学而不思则罔--思而不学则殆
1刀轴远离直线-案例1
分层切削
学而不思则罔--思而不学则殆
1刀轴远离直线-案例2
辅助面
脊线
学而不思则罔--思而不学则殆
完
学而不思则罔--思而不学则殆
五轴编程学习提要（30H）
学习目的： 了解并会使用UG软件对复杂零件进行五 轴编程
学习内容： 1、刀轴控制—远离点，朝向点
远离直线，朝向直线。(4H) 2、刀轴控制—插补(4H) 3、刀轴控制—侧刃驱动(4H) 4、刀轴控制—相对矢量(4H) 5、外形轮廓加工(2H) 6、综合件练习(4H) 6、后处理构造及VERICUT加工仿真(8H)
学而不思则罔--思而不学则殆
5、N边曲面
学而不思则罔--思而不学则殆
6、补片开口
学而不思则罔--思而不学则殆
7、丰满值（圆角RHO）1
脊线
起始面
终止面
学而不思则罔--思而不学则殆
7、丰满值（圆角RHO）2
脊线
连续点击 选择引导
线
同前补上 这个面
引导线
学而不思则罔--思而不学则殆
7、丰满值（圆角RHO）3
2刀轴插补-案例2
辅 助 造 型
在曲面上构建 曲线
学而不思则罔--思而不学则殆
2刀轴插补-案例2
辅
助
造 型
旋转曲线构建曲面
在旋转曲面上构建 曲线网格
试论航空发动机叶片数控铣削方法
试论航空发动机叶片数控铣削方法摘要：由于航空发动机叶片空间自由曲面较为复杂，且其几何精度非常高，在加上航空发动机叶片的制作材料多食铝合金或钛合金，在切削方面存在很大苦难，此外，航空发动机叶片是薄壁零件，加工时零件容易产生变形。
这些因素就导致航空发动机叶片铣削难度较大。
本文从航空发动机叶片数控技术现状出发，对数控铣削方法进行浅显的探讨。
关键词：0.引言航空发动机是飞机的核心部分，是飞机的“心脏”，对飞机性能具有决定性作用。
而航空发动机叶片则是航空发动机的最重要部件之一[1]。
由于航空发动机叶片空间自由曲面较为复杂，且其几何精度非常高，在加上航空发动机叶片的制作材料多是铝合金或钛合金，在切削方面存在很大困难，此外，航空发动机叶片是薄壁零件，加工时零件容易产生变形。
这些因素就导致航空发动机叶片铣削难度较大。
1.航空发动机叶片加工制造现状自20世纪90年代以来，美国等发达国家在对航空发动机叶片进行制造时，采用了精密的数控加工技术。
通过精密的数控加工技术的应用，使航空发动机叶片余量不需要人工去除，而且所加工出来的叶片精度高，加工的周期大幅度缩短。
相对于传统的加工制造工艺来说，数控加工技术具有很大的先进性。
随着科学技术的进步，我国的航空发动机叶片精密数控加工工艺逐步发展，但与发达国家相比，我国航空发动机叶片切削效果和制造工艺还有较大差距。
就我国的航空发动机叶片数控加工工艺来说，虽然通过大量数控加工设备的引进，使我国的叶片加工取得了一定程度的发展，但是其发展程度相对有限，多数仍局限在叶片半精加工，叶片最终制造质量仍是依赖人工抛光工艺。
目前，我国航空发动机叶片加工来看，主要存在叶片加工变形、加工效率低下、加工精度不高、叶片表面质量较低等问题，这些问题严重制约了我国航空发动机叶片制造发展。
随着数控编程软件和空间自由曲面CAD/CAM集成中，刀具轨迹生成和干涉处理成为国内外研究的热点。
在生成刀具轨迹时，要解决刀具路径拓扑问题，从而控制叶片粗糙度；要解决走刀步距问题，从而减少叶片加工的误差产生；要解决切削行距，从而使叶片残留高度得到控制。
整体叶轮的加工工艺
整体叶轮的加工工艺整体叶轮的加工工艺0 引言叶轮是涡轮式发动机、涡轮增压器等动力机械的关键部件，广泛应用于航空航天、船舶机械、石油化工等领域。
日常生活中常见的应用就是汽车的涡轮增压器。
整体叶轮的形状比较复杂，叶片的扭曲大，极易发生加工干涉，因此其加工的难点在于流道、叶片的粗、精加工。
本文将利用UG NX、UG/Post Builder、VERICUT对五轴编程中的三大难点（刀路轨迹的编写、后置POST的编写、仿真验证）进行详细的说明。
1 加工工艺分析考虑到整体叶轮实际的工作情况，一般整体叶轮的曲面部分精度高，工作中高速旋转，对动平衡的要求高等诸多要求，结合叶轮的形状、结构特点、材料安排工艺路线如下：1）铣出整体外形，钻、镗中心定位孔；2）精加工叶片顶端小面；3）粗加工流道面；4）精加工流道面；5）精加工叶片面；6）清根处理。
本文主要研究了流道粗、精加工和叶片精加工加工轨迹规划。
对于整体叶轮为叶片分布均匀的回转体类零件，应选择它的底面圆心作为工件的原点，进而简化工件的找正和后处理过程。
根据整体叶轮的几何模型特征，可以基本上确定例如加工所使用机床型号、刀具参数、夹具和装夹方式等。
叶轮的加工使用DMG 75V的机床，SIEMENS 840D的控制器。
该机床配备有X、Y、Z三个线性轴，B、C两个回转轴构成了一台标准的TH（Table_Head）结构的五轴联动加工中心。
刀具的使用方面，五轴联动加工中优先使用球头刀和圆角R刀加工，这样可以最大程度上减少由刀具引起的过切和干涉。
对于流道较窄的叶轮，在加工窄流道处时，可以适当选择锥度球头铣刀，可以有效的提高刀具的刚性。
流道粗加工过程去除主要加工余量，直接影响着精加工的效率和质量，提高开粗加工的效率和质量对整个叶轮的加工具有重要意义。
叶轮流道部分的加工余量并不随着叶轮型线均匀分布，切削过程中切削深度不断变化，刀具受力变化较为剧烈，大大缩短了刀具寿命，降低了加工质量，这需要合理规划加工轨迹。
航空发动机涡扇叶片及其成形工艺
航空发动机涡扇叶片及其成形工艺涡扇发动机具有耗油率低、起飞动力大、噪音低和迎风面积大等特点。
60年代中期，它只应用于客机和轰炸机，当时人们普遍认为，它很难在高速歼击机上应用。
自70年代以来，带加力的高推比涡扇发动机的相继问世，使战斗机的性能提高到了一个新的水平，从而彻底改变了人们对涡扇发动机的偏见。
90年代中期，又为第四代战斗机成功研制了推重比10带加力的涡扇发动机。
与此同时，为满足发展巨型、远程运输机、宽机身客机的需要，国外先进的发动机厂家又研制成功了大推力、低耗油率、大流量比的涡扇发动机。
时至今日，涡扇发动机已是应用数量最多、范围最广和最有发展前景的航空发动机。
风扇叶片是涡扇发动机最具代表性的重要零件，涡扇发动机的性能与它的发展密切相关。
初期的风扇叶片材料为钛合金，具有实心、窄弦、带阻尼凸台结构。
现今，风扇叶片在材料、结构方面已改进许多。
为了增强刚性，防止振动或颤振，提高风扇叶片的气动效率，用宽弦结构代表了窄弦、带阻尼凸台结构；为了减轻重量，用夹芯或空心结构取代了实心结构；为了增大流量比，提高大推力涡扇发动机推进效率，风扇转子直径已增大到了3242mm，风扇叶尖速度已高达457m/s。
而这些材料新、叶身长、叶弦宽、结构复杂的风扇叶片的成形工艺是非常复杂的。
因此，风扇叶片的成形工艺始终是涡扇发动机的关键制造技术之一。
1早期风扇叶片早期风扇叶片为大尺寸实心结构，为防止共振及颤振，它的叶身中部常带有一个阻尼凸台(又称减振凸台)。
所有叶片的凸台连成一环状，既增强了刚性又改变了叶片固有频率，减小了叶根弯曲和扭转应力。
阻尼凸台接合面喷涂有耐磨合金，当叶片振动时，接合面相互摩擦可起阻尼作用。
阻尼凸台一般位于距叶根约整个叶片长度的50%～70%处。
阻尼凸台的存在带来一系列问题，如：由于它的存在及它与叶身连接处的局部加厚，使流道面积减少约2%，使空气流量降低，造成气流压力损失，使压气机效率下降，发动机耗油率增加；增加了叶身重量，使叶片离心力负荷加大；使叶片制造工艺更加复杂。
航空发动机叶片加工
航空发动机叶片加工<>本文是MasterCAM软件在航空领域的一个应用案例。
文章从飞机发动机叶片的形状特点、加工过程中的难点、加工的具体方案与步骤，以及MasterCAM 软件的多轴铣功能等方面进行了全面的叙述。
<>一、概述<> 飞机发动机的叶片大小不同，形状各异：从尺寸上看，大的叶片有250×60×10，小的只有30×10×5；从形状上看，带阻风台结构的稍复杂一些，需五轴联动铣削；不带阻风台的，用四轴加工即可。
所有叶片都有一个特点：薄，加工时易变形。
<;P> 叶片的毛坯均为合金铸件，加工工序比较复杂，从图纸到成品，一般都要经过40～60个工序。
目前，发动机叶片（叶背、叶盆）的加工，大多采用三轴铣削，即在立式铣削中心（带旋转工作台）先铣叶背，然后转180゜，再铣叶盆。
进汽边、出汽边以及叶根，在后续的工序中再处理。
这种铣削方法装卡次数多，加工效率低，并且加工后叶片变形大，叶片截面形状与原设计有较大误差。
<;P> 如果采用四轴联动铣削，一次装卡就可把叶背、叶盆、进出汽边以及叶根同时加工出来，并且加工后的叶片变形也很小。
如果走刀路径设计的合理，加工后叶片表面的光洁度高，后续的辅助工序可以取消或减化，进汽边和出汽边也无需再处理。
从整体来看，叶片的加工质量和效率都会大为提高。
<;P> 四轴铣削叶片，理想的刀具路径如下：<;P> (1)四轴铣削叶背、叶盆时，刀具沿轴线螺旋走刀，从一端走到另一端；<;P> (2)再单独铣一次进、出汽边，刀具沿叶片轴线从一端铣到另一端，以保证进、出汽边的形状精度和表面光洁度；<;P> (3)铣削叶根的过渡面时，确保叶片两端的凸台不受损伤。
<;P>二、叶背、叶盆铣削<;P> 对于图1所示的叶片，可采用近似于螺旋的走刀路径。
点铣法和侧铣法
叶轮叶片曲面加工方法叶轮是涡轮式发动机的核心部件，被广泛应用于航天、航空及其它工业领域，其加工质量对发动机性能有决定性地影响。
由于叶轮叶片的形状是机械中最难加工的复杂曲面，所以，叶轮的加工长期以来一直是一个技术难题，倍受各国工业界的关注。
各工业发达国家曾先后研制出多种加工方法，如：最初的采用铸造成型后修光法、石蜡精密铸造法、电火花加工法、三坐标仿形铣削法等。
但这些早期的加工方法，不仅加工效率较低，而且叶轮质量也较差。
直到数控技术被应用到叶轮的加工中，才使叶轮的加工技术得到了跨越性发展。
当前国内外叶轮数控加工方法主要有：点铣法和侧铣法。
点铣法质量容易保证，但加工效率极低，而侧铣法较点铣法效率高许多，但涉及的关键技术较多，目前，国外侧铣法应用较普遍。
叶轮加工的复杂性主要在于其叶片是复杂的曲面造型。
而且能否精确的加工出形状复杂的叶轮己成为衡量数控机床性能的一项重要标准。
曲面根据形成原理可以分为直纹曲面和非直纹曲面。
直纹面又可以分为可展直纹面和非可展直纹面，对于可展直纹面，完全可以使用非数控机床加工。
而对于非可展直纹面和自由曲面叶片的整体叶轮来说，则必须用四轴以上联动的数控机床才可以准确地加工出来。
由于数控机床具有四轴联动或五轴联动的功能，则利用它进行叶片加工时，既可以保证刀具的球头部分对工件进行准确地切削，又可以利用其转动轴工作使刀具的刀体或刀杆部分避让开工件其他部分，避免发生干涉。
按叶轮的曲面形状的不同，可以采取点铣法或侧铣法，下面分别介绍：第一类：点铣法，即用球头刀按叶片的流线方向逐行走刀（加工一个叶片一般需50~200 次走刀），逐渐加工出叶片曲面。
这种方法在自由曲面型叶片上普遍采用，在一小部分直母线型叶片上也采用。
我国航天用的转子、风扇都采用这种点铣法。
以航天部某机器厂加工某型号叶轮为例，叶轮材料为TC6 钛合金。
其加工方法即是在四轴联动的机床上利用圆柱球头铣刀进行点铣加工。
即从叶片顶部开始，沿叶片的流线方向，用球头刀的刀头部分对其进行切削，当其走刀行程加工完一侧的一条流线后，经过退刀及进刀后，刀具即向轮毂方向移动0.3mm，进行下一次切削，直到叶片的一面加工完毕，再对另一面进行切削。
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（2） 内侧整体锻压法
将锻压成型的圆坯加热到锻压温度由叶轮轮毂处向外逐步锻压成叶轮坯料，然后再进行初锻成型和精锻叶片和轮毂。内锻法较复杂且工序比外锻法多 ，但叶片与轮毂的整体材料纤维方向排列优于外锻法，叶片的抗拉强度优于外锻法。
（3） 平面整体锻压法
将锻压成型的圆坯加热到锻压温度由叶轮平面处逐步锻压成叶轮坯料，然后再进行初锻成型和精锻叶片和轮毂。平面锻压法工艺简单成本低，但叶片与轮毂的整体材料纤维方向排列略低于内锻法和外锻法。
飞机发动机叶轮加工方法
（一） 叶轮整体锻压法
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（1） 外径整体锻压法
将锻压成型的圆坯加热到锻压温度由叶轮外径向内逐步锻压成叶轮坯料，然后再进行初锻成型和精锻叶片和轮毂。锻压法由如古代打剑千锤百炼。叶轮锻压后其叶片根部的材料纤维方向排列与拉力方向相同，可提高叶片的抗拉强度，提高叶轮转速增加压力。
（二） 叶轮整体热挤压法
将锻压坯料加热到热挤压温度下限置于热挤压模内由轮毂处向外逐步挤压成型，然后进行精密机加工。此方法叶轮材料密度和强度高于铸造法。
（三） 使用新材料
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是否有耐高温高强度纳米新材料，若有一切都成功。
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锻压法叶轮其叶片的抗拉强度优于整体铸造成型叶轮和镶嵌式叶轮，且有重量轻、转速高、叶轮压力高、耐高温、使用寿命长、材质密、材料纤维方向排列科学且叶轮强度高等优点。
（3） 试制方法
先用简易模具用手工敲打制作整体3叶片或4叶片叶轮进行超速试验。待合格后设计多叶片锻压模。叶轮整体锻压法较复杂，锻压方向、锻压温度、锻压余量、锻压次数、锻压力的控制、热处理方法和工艺都对叶轮质量有影响，需多次试验才能制造出较为理想的叶轮。