涡轮增压器叶片加工方法的比较
航空发动机涡轮叶片精密成形技术分析
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航空发动机涡轮叶片精密成形技术分析航空发动机涡轮叶片是航空发动机中关键的部件之一,其质量和性能对引擎的整体性能起着重要的影响。
为了满足航空发动机对涡轮叶片的高强度、低重量和良好气动性能的要求,现代航空发动机涡轮叶片主要采用精密成形技术进行制造。
本文将对航空发动机涡轮叶片精密成形技术进行分析。
航空发动机涡轮叶片的精密成形技术主要包括铸造、锻造和精密加工三个步骤。
铸造是目前最常用的涡轮叶片制造方法之一,其特点是成本较低,生产率高。
在航空领域,采用真空投蜡熔模铸造(VPC)技术是一种常见的方法,该方法可以在常规材料下实现高精度的形状和尺寸控制,并且可以制造更加复杂的几何形状。
还有凝胶注入压铸(GIM)和普通铸造等方法用于制造涡轮叶片。
锻造是一种通过对金属进行加热和冷却来改变其形状的方法。
采用锻造方法可以获得高强度和均匀组织的涡轮叶片,提高了其抗疲劳性能和机械性能。
常用的锻造方法有等轴锻造和单晶锻造,等轴锻造是通过在制造过程中保持金属晶粒的均匀性,从而得到均匀组织的叶片;单晶锻造则是通过在制造过程中使金属晶粒完全取向,从而得到无晶界的叶片。
精密加工是在铸造或锻造后对叶片进行后续处理,在形状和尺寸上进行更加精确的加工。
常见的精密加工方法有磨削、电火花加工和化学加工等。
磨削方法可以用于精确控制叶片的尺寸和表面质量;电火花加工可以用于加工叶片上的小孔和翼型曲线;化学加工可以提供更好的表面质量和气动性能。
除了以上提到的三个步骤,还有一些其他技术也可以应用于航空发动机涡轮叶片的精密成形中,如非均匀混合铸造、激光熔覆和喷涂等。
这些技术可以进一步提高叶片的性能和精度。
航空发动机涡轮叶片的精密成形技术包括铸造、锻造和精密加工三个步骤,通过这些步骤可以获得高强度、低重量、高精度和良好气动性能的叶片。
这些技术的应用促进了航空发动机的发展,提高了整个飞机的性能。
随着材料科学和制造技术的不断发展,航空发动机涡轮叶片的精密成形技术还会不断更新和改进,以满足日益严苛的航空发动机要求。
一种涡轮叶片的加工方法
![一种涡轮叶片的加工方法](https://img.taocdn.com/s3/m/93e11783970590c69ec3d5bbfd0a79563d1ed45a.png)
一种涡轮叶片的加工方法
涡轮叶片的加工方法有多种,以下是其中一种常见的方法:
1. 选择合适的材料:一般涡轮叶片使用的材料包括镍基合金、钛合金等,因此需要根据实际需求选择合适的材料。
2. 设计叶片形状:根据涡轮的设计需求,使用计算机辅助设计软件绘制叶片的三维模型。
3. 制作铸造模具:根据叶片的形状,制作用于铸造的模具,一般使用耐火材料,如石膏或砂土。
4. 铸造叶片:在模具中加入熔化的金属材料,如镍基合金,然后等待金属凝固形成叶片。
5. 清理和抛光:将铸造好的叶片进行清理和抛光,以去除表面的瑕疵和粗糙度,使得叶片表面光滑。
6. 动态平衡:根据叶片的形状和要求进行动态平衡调整,以确保叶片的旋转平衡和工作稳定性。
7. 检测和质量控制:使用非破坏性检测方法(如超声波检测)或其它方法对叶片进行质量检测,确保叶片的质量符合要求。
8. 表面处理:根据需要,对叶片表面进行进一步处理,如表面涂层或加工添加附属部件。
9. 最终修整:对加工完成的叶片进行最终调整和修整,确保叶片的形状和尺寸与设计要求相符。
10. 组装:将加工好的叶片与涡轮其他部件进行组装,完成涡轮的制造。
需要注意的是,涡轮叶片的加工方法还可以根据具体的工艺要求和设备条件进行调整和改进。
增压涡轮加工方式
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增压涡轮加工方式一、引言增压涡轮是一种通过压缩进气以提升发动机性能的关键部件。
在汽车、航空航天和工业领域,增压涡轮被广泛应用。
本文将介绍增压涡轮加工的方式和工艺,以及其在现代工业中的重要性。
二、增压涡轮加工方式1. 涡轮叶片加工涡轮叶片是增压涡轮的核心部件,其加工方式决定了涡轮性能的优劣。
常见的涡轮叶片加工方式包括铸造、锻造和数控加工。
铸造是一种传统的加工方式,通过熔融金属注入模具中成型,然后进行后续加工和修整。
锻造则是将金属加热至可塑状态后进行冷却,通过锤击或压力使金属形成所需形状。
而数控加工则利用计算机控制的机床进行精确的切削加工,可以实现复杂的叶片几何形状。
2. 增压壳体加工增压壳体是涡轮的外壳,承载着压力和温度的巨大变化。
因此,增压壳体的加工方式需要保证其强度和密封性。
常见的加工方式包括铸造、锻造和数控加工。
与涡轮叶片类似,铸造和锻造可以实现复杂形状的壳体,但可能需要进行后续的修整和加工。
而数控加工则可以直接根据设计图纸进行精确的切削加工,提高加工效率和质量。
3. 涡轮轴承加工涡轮轴承是增压涡轮中的重要组成部分,承受着高速旋转和高温环境下的巨大压力。
因此,涡轮轴承的加工需要保证其高精度和耐用性。
常见的加工方式包括磨削、热处理和表面处理。
磨削是一种常用的加工方式,可以实现轴承的精确尺寸和光洁度要求。
热处理可以改善轴承的硬度和耐磨性,提高其使用寿命。
表面处理则可以提高轴承的摩擦性能和抗腐蚀性能。
4. 涡轮轴加工涡轮轴是连接涡轮叶片和增压壳体的关键部件,其加工方式需要保证其强度和精度。
常见的加工方式包括车削、磨削和热处理。
车削是一种常用的加工方式,可以实现轴的精确尺寸和光洁度要求。
磨削则可以进一步提高轴的尺寸精度和表面质量。
热处理可以改善轴的硬度和耐磨性,提高其使用寿命。
三、增压涡轮加工工艺增压涡轮加工的工艺流程包括设计、加工准备、加工过程和质量控制。
首先,根据涡轮的性能要求和工作环境,设计合适的叶片、壳体和轴承结构。
涡轮导向叶片的制备方法
![涡轮导向叶片的制备方法](https://img.taocdn.com/s3/m/3b7952d6f021dd36a32d7375a417866fb84ac096.png)
涡轮导向叶片的制备方法嘿,朋友们,今天咱们就来聊聊涡轮导向叶片这神秘的玩意儿是怎么制备出来的,就像探秘魔法道具的制作过程一样刺激呢!首先呢,选材就像挑选手下的勇士。
得找那种超级强壮又耐热的材料,就好比在一群人中挑选能在火山口跳舞还毫发无损的勇士。
一般会选用高温合金啦,这种合金就像钢铁侠的战衣材料一样厉害,能够在高温高压下还保持自己的强硬态度。
然后就是设计,这设计啊,就像是给叶片规划一场奇妙的旅行路线。
设计师得考虑到空气或者燃气在叶片周围的流动路径,要精确得像蚂蚁搬家的路线一样,不能有丝毫差错。
叶片的形状和角度得像精心雕琢的艺术品,每个曲线都有它的意义,就像蒙娜丽莎的微笑背后藏着达芬奇的小心思。
接下来是模具制作,这模具就像是叶片的专属小摇篮。
要把模具做得严丝合缝,就像给灰姑娘打造水晶鞋一样精细,不能大一点也不能小一点,不然叶片这个“小脚丫”可就不舒服啦。
铸造环节可是个重头戏呢!就像把金属变成有生命的精灵。
把选好的材料熔化后倒入模具,这个过程就像把魔法药水倒入魔法瓶一样,得小心翼翼,一旦洒出来可就糟了。
而且温度要控制得恰到好处,太热了就像脾气暴躁的火龙,会把整个事情搞砸,太冷了又像霜打的茄子,无法成型。
铸造出来后就是加工啦。
这就像是给叶片做美容手术。
要把表面打磨得光滑无比,就像给小婴儿的皮肤一样,不能有一点瑕疵。
钻孔、切割这些工序都得像顶级大厨切菜一样精准,多一点少一点都不行。
再然后是涂层的施加。
涂层就像是给叶片穿上一层超级战衣。
这层战衣可以抵抗腐蚀,就像给叶片打上了防止恶魔侵蚀的护盾。
涂层的工艺要细致,就像给蛋糕抹奶油一样均匀。
热处理也很关键,这就像是给叶片做一场高温瑜伽。
让叶片在特定的温度下锻炼自己的内部结构,变得更加强壮坚韧,就像经过训练的武林高手。
检验环节那可是像严格的考官在挑刺。
得用各种高科技手段,像X光一样看穿叶片的内部,看看有没有隐藏的小毛病。
任何小缺陷都逃不过检验员的“火眼金睛”,就像孙悟空识别妖怪一样厉害。
飞机发动机涡轮叶片的制备工艺研究
![飞机发动机涡轮叶片的制备工艺研究](https://img.taocdn.com/s3/m/fce25e94b8f3f90f76c66137ee06eff9aff84972.png)
飞机发动机涡轮叶片的制备工艺研究飞机发动机是现代高科技的代表,其关键零件之一——涡轮叶片,也是发动机性能的重要决定因素。
涡轮叶片不仅需要在高速高温的环境下承受巨大的压力,还需要具备超高的精度和一个优良的空气动力学特性。
因此,如何提高涡轮叶片的制备工艺、优化加工工艺,是目前涡轮叶片研制领域的重点之一。
一、涡轮叶片的制备工艺涡轮叶片是由高温合金材料制成的,是发动机中最关键、最复杂的零部件之一。
涡轮叶片的制备工艺大体可分为铸造、锻造、热等静压成形、粉末冶金、光切割和精雕等多种方式。
铸造法是一种常用的制备涡轮叶片的方法。
其工艺简单、成本低,可以生产出形状复杂的大型叶片。
不过由于熔铸会产生气孔和缺陷,其机械性能和机械寿命一般不如锻造和静压成形。
锻造法是一种利用材料塑性变形来进行加工的方法,可以增强材料的机械性能。
常见的锻造方法有自由锻、模锻、轴向模锻等。
锻造法制备的叶片具有良好的疲劳寿命和机械性能,但是对于复杂的叶片形状,锻造的难度较大。
热等静压成形是一种利用高温高压条件下的材料流变和塑性变形来制造涡轮叶片的一种工艺。
静压成形具有制造精度高、组织致密、基体变形少、强度高、耐热性好等优点,是目前制备高端涡轮叶片的主流工艺。
粉末冶金法是将金属粉末经过压制、热处理等工序制成叶片。
其制造精度和自由锻造相当,优点在于不会出现缩孔、气孔等质量问题,适用于小型、多孔等叶片的制作。
光切割法是将纯度超过99.9%的高温合金薄片通过精密加工机床雕刻成复杂的叶片形状。
该法生产的叶片具有超高的制造精度和表面光滑度,并且不需要进行后续的热处理,广泛应用于发动机的高压压气机和低压涡轮中。
精雕法是将锻造或静压成形的大型叶片经过切割、穿孔、钻孔、铣孔、铺堆等工艺,制成小型叶片。
该法可加工出极为复杂的叶片形状,并可以利用基础模具制造多种类型的叶片。
二、涡轮叶片加工工艺优化制备涡轮叶片的过程中,加工工艺是影响叶片成品质量的重要因素之一。
通过对工艺参数、表面特征、材料特性等方面的优化,可以进一步提高叶片的质量和精度。
某涡轮增压器叶轮的加工工艺分析
![某涡轮增压器叶轮的加工工艺分析](https://img.taocdn.com/s3/m/9365cd0f16fc700abb68fc68.png)
向;余量放为 0 . 0 5 m m,最 大步 长设 为 0 . 1 m m;主 轴转速为 6 0 0 0 r / m i n 。生成的刀轨图如图 3所示 。
度。
叶片的粗精加工均使用多层铣削 的办法 ,减少单次进 给量 ; ( 3 )选 用材 质较硬 的刀柄与 刀具 ,避 免在 加 工时产生让刀现象 ,尽量使其与设计形状 吻合 。在加 工 叶片的内弧面与外 弧面时 ,这 两处是 叶身曲率最大 的地方 ,而机床加 工时走刀选 用的是线性插补 ,必然 会产生非线性误差 。为满足 涡轮增压 器 的工作 性能 ,
来料一粗精加 工基 准一包覆 面开粗一粗 加工流道 一 粗加工 叶片一 半精加 工流道一半精 加工叶片一 半精 加工轮毂与叶片过渡面一 精加工流道一 精加工叶片一 精 加工轮毂与叶片过渡面一后 续处理 。 2 . 3 . 1 重点子工序分析
针对上述加工方案存在 的问题 ,拟采用五轴联动 机 床加工此叶轮 ,在满 足叶轮设计要 求的基 础上 ,减
少 加工装夹工序 、生产 时间 ,以降低 生产成 本。 2 叶轮 的加 工工 艺分 析
由于该叶轮 的轮毂和叶片分别是 圆台形与复杂曲
面 ,因此 ,应 根 据不 同区域 进行 合理 的加工 工 艺分
析。
流道粗 、精加工 。比较三轴铣削后的毛坯与叶轮 模型 ,加工余量依然很大 ,但是 ,为半精加工去掉 大 量余量 的同时 ,设置参 数时需要考 虑两个 问题 : ( 1 ) 虽说采用大刀开粗 ,但刀具直径决不能大于流道之 间 的栅距 ; ( 2 )所 选刀具 也不能 干涉到轮 毂与 叶片之
m i n ;精 加 工 流 道 时 , 采用 6 6 m m 的球头 刀 加工 。其 他 参 数 做 一
涡轮叶片的材料和制造工艺
![涡轮叶片的材料和制造工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/d4ffb82d58fb770bf78a55bf.png)
涡轮叶片的材料和制造工艺涡轮叶片是航空发动机的关键件,其承受温度的能力是评价发动机性能和决定发动机寿命上的重要因素,为了使涡轮叶片获得高耐温能力,应从两方面进行考虑:铸造工艺和叶片材料。
涡轮叶片的工作环境极其恶劣,一方面叶片的工作温度很高,对于航机的涡轮进口温度最高已达1950℃,因此要求叶片材料在高温下应具有较高的持久强度和蠕变强度,足够的韧性,良好的抗热疲劳和机械疲劳性能,以及较高的抗高温氧化和抗热腐蚀能力。
另一方面,由于叶片承受温度的不均匀性,使其存在很高的热应力,并且燃机在变工况时将承受很大的热冲击,所以要求叶片拥有耐热冲击能力。
随着大推力、高效率、长寿命的涡轮发动机的发展,需要不断提高涡轮进口燃气温度,为适应这一要求,无论叶片结构还是叶片材料都应不断改进以提高其耐高温能力。
无余量熔模精密铸造目前为涡轮叶片制造的最佳手段。
其工艺流程主要包括型芯模具的设计与制造、压制型芯、蜡模模具的设计与制造、装配注蜡、涂浆制壳、干燥型壳、脱蜡、烧结、浇注金属、脱壳脱芯、激光打孔等环节。
模具的设计定型:1、精铸模具型腔体设计,首先建立叶片零件模型,包括叶身、缘板、榫头伸根的内型特征,以此构建叶身实体。
此后进行叶片的多态模型转化,由叶片零件模型转化到型腔体模型。
2、型腔优化及精铸仿真,根据铸件的收缩原理采用反变形优化工艺方法对型腔进行放型最终得到模具型腔。
3、精铸模具结构设计与制造,确定核心包络块并设计叶片精铸模具模架,再由模具标准件经机械加工、表面处理、装配、检测、修模到定型。
模具结构的合理性和尺寸精度对于熔模精铸件十分重要。
设计制造高质量的内外型模具即精铸模具就成为精密熔模铸造技术的关键。
陶瓷型芯的制造:在叶片蜡型压制之前是需制作设计陶瓷型芯模具,并压制合格陶瓷型芯。
陶瓷型芯的制备包括浆料的配制、型芯压制、型芯素肧的修理、烧结、强化及其过程质量控制与检验等。
决定浆料性能的因素有陶瓷粉料的成分与颗粒形状、增塑剂的成分和性质、粉料和增塑剂的比例等。
增压器压气机叶轮模具的加工方法
![增压器压气机叶轮模具的加工方法](https://img.taocdn.com/s3/m/c5190f38df80d4d8d15abe23482fb4daa58d1dd2.png)
增压器压气机叶轮模具的加工方法增压器压气机叶轮模具的加工方法引言叶轮模具是增压器压气机制造过程中不可或缺的关键零部件。
为了保证叶轮的质量和性能,正确选择和使用加工方法非常重要。
本文将介绍几种常见的增压器压气机叶轮模具的加工方法。
1. 切削加工方法切削加工是一种常用的加工方法,主要包括以下几种子方法:•车削加工•外圆车削•内圆车削•背面车削•铣削加工•钻削加工•磨削加工除了切削加工外,还有一些非切削加工方法可用于叶轮模具的加工,这些方法包括:•焊接加工•激光切割•电火花加工•水刀切割3. 其他加工方法除了切削和非切削加工方法外,还有一些特殊的加工方法可用于叶轮模具的加工,如:•压铸加工•3D打印•热压成型结论针对增压器压气机叶轮模具的加工方法,本文介绍了切削加工、非切削加工和其他加工方法。
对于不同的叶轮模具,选择适合的加工方法非常重要,可以提高生产效率和产品质量。
希望本文对你在叶轮模具加工方面有所帮助。
切削加工是一种常用的加工方法,适用于钢材等硬材料的加工。
下面是几种常见的切削加工方法:车削加工车削加工是通过旋转工件,利用刀具对其进行切削、修整和加工的方法。
在叶轮模具加工过程中,常见的车削加工包括:•外圆车削:通过刀具沿着工件的外圆轨迹进行切削,用于加工叶轮模具的外径。
•内圆车削:通过刀具沿着工件的内圆轨迹进行切削,用于加工叶轮模具的内径。
•背面车削:通过刀具对工件的背面进行切削,用于加工叶轮模具的背部形状。
铣削加工铣削加工是通过旋转铣刀,将其刀齿沿着工件表面连续切削下去的加工方法。
在叶轮模具加工中,常见的铣削加工包括:•平面铣削:用于加工叶轮模具的平面轮廓。
•高速铣削:利用高速旋转的铣削机进行切削,加工速度快,适用于大批量生产。
钻削加工是利用钻头进行切削、钻孔的加工方法。
在叶轮模具加工中,钻削加工常用于加工叶轮模具上的孔。
磨削加工磨削加工是利用磨料对工件进行切削的加工方法。
在叶轮模具加工中,磨削加工常用于加工叶轮模具上的高精度表面。
航空发动机涡轮机叶片切削加工技术研究
![航空发动机涡轮机叶片切削加工技术研究](https://img.taocdn.com/s3/m/2172edc1e43a580216fc700abb68a98271feace1.png)
航空发动机涡轮机叶片切削加工技术研究航空发动机涡轮机叶片是航空发动机最重要的组成部分之一,主要负责转动压气机和涡轮,进而提高燃烧室效率和制动力。
因此,涡轮机叶片的制造质量直接影响航空发动机的性能和安全。
目前,航空发动机涡轮机叶片主要采用切削加工技术进行加工。
切削加工技术是一种高效、精密、重复性好的工艺,广泛应用于航空、航天、汽车、轨道交通、机床和模具等领域。
下面,我将介绍航空发动机涡轮机叶片切削加工技术的研究现状和发展趋势。
一、切削加工技术的研究现状航空发动机涡轮机叶片切削加工技术主要包括铣削、车削、电火花加工和激光加工等方法。
其中,铣削和车削是最常用的加工方法,能够实现高精度和高表面质量。
电火花加工和激光加工则主要用于加工复杂形状和高硬度材料的叶片。
1. 铣削加工技术铣削是一种以旋转刀具在工件上切削材料的加工方法。
在航空发动机涡轮机叶片的铣削加工中,主要采用球头铣刀、角铣刀和盘形铣刀等不同形状的刀具,以及6轴或7轴切削加工中心等高精度的切削设备。
铣削加工技术能够实现高效、高精度、低表面粗糙度的加工,并且适用于加工各种形状和材料的叶片。
2. 车削加工技术车削是一种以旋转工件在切削刀具上切削材料的加工方法。
在航空发动机涡轮机叶片的车削加工中,主要采用刀柄式车刀、微刀等小型车削刀具,以及高速车削、超精密车削等高端技术。
车削加工技术能够实现高精度和表面质量,还具有高度的自动化和全程控制的特点。
3. 电火花加工技术电火花加工是一种利用放电高温烧蚀加工工件的加工方法。
在航空发动机涡轮机叶片的电火花加工中,通常采用高速电火花加工(HSEDM)以及线切割电火花加工(WEDM)等技术。
电火花加工技术能够实现高精度和高表面质量,并且适用于加工复杂形状和高硬度材料的叶片。
4. 激光加工技术激光加工是一种利用激光束进行材料切削和加工的技术。
在航空发动机涡轮机叶片的激光加工中,主要采用激光切割、激光打孔、激光焊接和激光熔覆等技术。
大型涡轮叶片制造技术探讨
![大型涡轮叶片制造技术探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/7143c1b4f71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a2797.png)
大型涡轮叶片制造技术探讨涡轮是一种常用的动力机械,广泛应用于飞机发动机、汽轮机、燃气轮机等领域。
而涡轮的核心部分,涡轮叶片则承载着重要的能量转换和传递功能。
叶片的制造技术直接影响着涡轮性能,因此大型涡轮叶片的制造技术一直是研究的热点之一。
本文旨在探讨大型涡轮叶片制造技术的发展现状和趋势。
一、传统制造技术早期涡轮叶片的制造技术主要侧重于铸造和锻造。
铸造法采用模具制作铸型,将熔化后的合金流入铸型中,待铸型冷却后取出,得到叶片。
锻造法则是将金属板材或坯料加热到一定程度后,利用压机或锤击等方式将其压扁成薄板后再通过切割、折弯、焊接等工艺形成叶片。
这两种传统制造工艺具有成本低、生产效率高等优点,而且适用于各种材料的制造,因此在一定程度上被各行各业广泛运用。
然而,在大型涡轮叶片制造中,这两种传统工艺的局限性也是相当明显的。
特别是对于高品质的涡轮叶片,这些工艺往往不能满足特定要求。
二、现代制造技术现代涡轮叶片制造技术主要包括精密铸造、精密加工和3D打印技术等。
其中,精密铸造是在高精度铸造模具基础上通过真空蒸馏等方法去除气体和杂质,然后在模具中进行高温高压的一次性铸造,从而得到高精度的涡轮叶片。
精密加工则是利用电火花加工、超声波加工、激光切割等高精度加工手段对叶片进行加工,从而实现形状和尺寸的加工要求。
3D打印技术逐渐凸显其在涡轮叶片制造工艺中的优势,其通过激光熔融或电子束熔融等方式将金属材料精确地分层堆积,形成叶片,可以制造出形状复杂、造型多变的产品。
以上现代制造技术,都具有高精度、制造效率高、重量轻等优势,可以生成具有优异性能的叶片,但相应地生产成本也更高,需要有较高的技术和经济条件支撑才能推广应用。
三、趋势和前景随着汽车等领域对燃油经济性和低排放的要求不断提高,叶片的轻量化和高精度制造技术的研究将变得更加重要。
现代3D打印技术和人工智能等科技的快速发展,为未来大型涡轮叶片制造技术的进一步完善和升级提供了广阔的空间。
涡轮工作叶片机械加工方法和工艺参数设计研究
![涡轮工作叶片机械加工方法和工艺参数设计研究](https://img.taocdn.com/s3/m/646dfcc477eeaeaad1f34693daef5ef7ba0d12f6.png)
涡轮工作叶片机械加工方法和工艺参数设计研究摘要:论述了一种航空发动机涡轮工作叶片机械加工的技术方案。
重点阐述了磨榫齿、榫齿排气侧、榫齿底部、缘板和榫齿进气侧五个部位的分刀式缓进磨削加工工艺参数,砂轮线速度保持不变;砂轮进给速度随刀数呈现增加趋势;加工余量随刀数增加逐刀减少;砂轮修整量采用固定值。
经工程实践应用证明,技术方案可行、定位方法可靠、工艺参数合理,加工出的零件可以满足设计要求。
关键词:航空发动机;叶片;磨削加工;工艺参数0引言涡轮工作叶片和涡轮盘以榫槽的方式连接,其设计结构复杂,叶身为空间曲面,表面有各类气膜孔和排气孔,内部有冷却通道[1]。
主要材料有DZ125、K403、DD5、DD6、K417等[2]。
目前涡轮工作叶片叶身型面采用精密铸造保证,机械加工主要集中在安装部位,随着制造技术的发展,对榫槽和缘板部位的机械加工多采用数控设备为主,叶片制造的主要机械加工定位方法和工艺也随之改变。
1机械加工技术方案涡轮工作叶片榫齿的加工,目前有成型铣削、拉削、缓进磨削、慢走丝线切割和电解磨削等加工工艺。
其中缓进磨削工艺加工的零件具有磨削精度高、表面粗糙度低、表面质量好等特点[3],同时可以磨削加工涡轮工作叶片的其它部位,所以缓进磨削技术是涡轮工作叶片加工的最优工艺。
涡轮工作叶片处于航空发动机温度高、应力最复杂、环境最恶劣的部位。
因其形状复杂,加工难度高,为满足设计尺寸要求,所采用的技术方案为:1)采用浇铸低熔点合金精密定位叶片,将软蜡填充在涡轮工作叶片毛料的榫头四孔中,使用五轴数控磨床设备,应用缓进磨削技术加工榫齿和榫齿排气侧;2)除去榫头四孔中的软蜡和融化定位叶片的低熔点合金,使用五轴数控磨床设备,应用缓进磨削技术加工榫齿底部、缘板和榫齿进气侧;3)应用荧光检测技术检测零件表面应无裂纹;4)经过检验后,以榫齿定位,采用电火花小孔机电火花加工叶身气膜孔。
2缓进磨削加工参数设计缓进磨削是一种大切深和缓进给的高效成形磨削技术,其工艺技术参数的选择范围一般为:磨削深度一般在0.1-30mm;零件速度一般在0.05-0.5m/s;砂轮速度一般在20-60m/s;单位材料切除率一般在0.1-10mm[4]。
涡轮增压叶轮加工工艺的分析
![涡轮增压叶轮加工工艺的分析](https://img.taocdn.com/s3/m/334fff0054270722192e453610661ed9ad515530.png)
涡轮增压叶轮加工工艺的分析赵晓霞;刘毅【摘要】涡轮增压叶轮的整体结构复杂,叶片薄,需用到数控车、多轴加工等数控加工手段。
分析了涡轮增压叶轮的工艺要求,提出了合理的工艺方案,并重点分析了叶轮加工中专用夹具的设计,以及叶片加工刀路的编制要点。
实践表明,该方案的实施保证了叶轮的整体精度,提高了生产效率,达到客户的要求。
%The structure of turbo impellers is complex and its blade is thin,so NC machining is used,such as NC lathes and multi-axis machines. Analyzing the technological requirements of turbo impellers,the paper gives a logical technological program,highlighting the design of the special fixtures in impeller machining, as well as the compiling of tool path of the blade. Practice shows that the program ensures the overall accuracy of impeller,improves the productivity and meets customer requirements.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2014(000)007【总页数】5页(P27-31)【关键词】涡轮增压叶轮;加工工艺;夹具;刀路【作者】赵晓霞;刘毅【作者单位】广州市高级技工学校,广东广州 510410;广州市高级技工学校,广东广州 510410【正文语种】中文【中图分类】TG506学校与某公司的合作生产项目中,需要加工一批涡轮增压叶轮,如图1所示为涡轮增压叶轮零件图和立体图。
涡轮增压器叶片加工方法的比较
![涡轮增压器叶片加工方法的比较](https://img.taocdn.com/s3/m/c7eb9a31376baf1ffc4fad35.png)
涡 轮 增压 器 叶 片加 工 方 法 的 比 业 有 限公 司 , 山 西 太 原 太 002) 3 04
摘 要 : 通 过 对 两 种 涡 轮 增 压 器 叶 片 加 工 方 法 的 比较 ,确 定 了线 切 割加 工 叶 片 的 新 方 法 , 并取 得 了 满意 的 生 产
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机 械 工 程 与 自 动 化
夹具 上安装 、 位并 夹 紧 之后 直 接 在 蠕 动磨 床 上 磨 削 定
成形。 为 了验 证缓 进磨 用砂 轮几何 尺寸 的正确 性及 加工
工艺保 证措施 , 故需 要有专用 的叶片机 械加工生产 线 。
2 传 统 加工 方法
工 艺参 数 的可行 性 , 试 加 工样 件 。样 件 加 工 后用 光 先 学投 影 仪检 测榫齿 型 面 几何 尺 寸 , 荧 光 渗透 法检 测 用 磨 削表层 状况 , 确定合 格后 方可批 量加 工 。 在
第 5 ( - 14期 ) 期 .第 7 6
21 0 2年 1 O月
机 械 工 程 与 自 动 化
M ECH AN1 CAL ENGI NEE NG & AUT0M ATI) RI (N
No .5 Oc. t
文 章 编 号 :6 2 6 1 ( 0 2 0 — 1 5 0 1 7— 4 3 2 1 ) 50 9 — 2
工 装包 括磨 榫齿 大夹具 、 榫齿小 夹具 、 磨 磨榫 齿端 ( ) 底 面夹 具 、 磨榫 齿侧 面夹 具 、 榫 凸缘 夹 具 、 齿 标 磨 榫 准检 具 等 。
2 3 加 工 工 艺 .
磨 削加 工 时 , 以叶身 型面 为定位基 准 , 叶片 在专 用
由于 榫齿 的 尺寸 精 度 及形 位公 差 要 求 很 高 , 材 其 料 又 是难 切 削 的耐 热合 金 , 工 榫 齿 时 的定 位 基 准 只 加 能用 叶 片曲线型面 , 而加工 榫头其他 部位 时 又是 以榫 齿 作 为定位基 准 的, 据 工艺 的 特殊 性 , 须 有 一 系列 的 依 必
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第5期(总第174期)
2012年10月机械工程与自动化
MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATIONNo.5
Oct.
文章编号:1672-6413(2012)05-0195-0
2涡轮增压器叶片加工方法的比较
张占贵
(太原安吉尔机械工业有限公司,山西 太原 030024
)摘要:通过对两种涡轮增压器叶片加工方法的比较,确定了线切割加工叶片的新方法,并取得了满意的生产效果。
关键词:涡轮增压器叶片;榫齿;线切割加工
中图分类号:TG48∶TK474.7+
1 文献标识码:B
收稿日期:2012-07-16;修回日期:2012-07-2
3作者简介:张占贵(1976-)
,男,山西应县人,助理工程师,本科。
1 概述
叶片是涡轮增压器涡轮驱动组件中极为重要的零件,发动机工作时高速旋转产生的离心力和高温工作条件使涡轮叶片承受较大的拉应力和热应力,因此,涡轮增压器叶片须具有足够的屈服强度、抗拉强度以及高的抗高温蠕变、高温氧化及燃气腐蚀性能。
叶片主要由叶身和榫头两个部分组成。
叶身具有复杂的空间形状,由许多不同截面的型面组成。
各截面间扭成一定的角度,最后形成扭转的叶身。
榫头通过榫齿使叶片安全可靠、准确合理地固定在涡轮盘上,以保证涡轮驱动组件的正常工作。
榫齿形状有T形、圆柱形、叉形、枞树形等。
叶片的加工难度很大。
其一是材质为耐热合金钢,
强度、硬度、韧性都很高,对加工刀具要求很高,生产效率低;其二是叶身形状复杂,为变扭截面,一般机械加工难以胜任;
其三是精度要求高,特别是榫齿,采用成形铣削加工达不到要求的精度,目前广泛采用蠕动进给磨削加工。
太原安吉尔机械工业有限公司使用美标牌号
713LC、713C、713等低碳镍基合金,
采用无余量真空精铸成形涡轮叶片毛坯,叶身型面不需要进行机械加工,主要加工枞树形榫齿部分。
由于榫齿的尺寸精度及形位公差要求很高,其材料又是难切削的耐热合金,加工榫齿时的定位基准只能用叶片曲线型面,而加工榫头其他部位时又是以榫齿
作为定位基准的,
依据工艺的特殊性,必须有一系列的工艺保证措施,故需要有专用的叶片机械加工生产线。
2 传统加工方法
传统加工方法是蠕动进给磨削加工,此方法又称
强力成形磨削加工,此工艺采用大切削深度、缓进给速
度,一个工作循环即可磨削成形。
它的优点是:①生产效率高,不仅比普通磨削高,而且胜过了铣削;②简化了加工工艺,不受工件表面状况的影响,因此可直接由精铸毛坯磨削成形;③改善工件表面质量,表面粗糙度可达Ra0.8μm~Ra0.4μm;④可加工难以切削的高强度合金。
2.1 加工设备
主要加工设备为缓进成形强力磨床(含两套滚轮
支架及砂轮反靠装置),配套加工设备为光学曲线磨
床、平面磨床等。
该缓进成形强力磨床,系统刚性好,精度高,操作方便,加工效率高。
机床上配有高压冲洗和冷却系统,以保证磨削过程中工件、砂轮的冷却,且冷却液通过过滤系统充分过滤之后,可重新输送到冷却和冲洗喷嘴循环使用。
2.2 工装
工装包括磨榫齿大夹具、磨榫齿小夹具、磨榫齿端(底)面夹具、磨榫齿侧面夹具、磨榫凸缘夹具、榫齿标准检具等。
2.3 加工工艺
磨削加工时,以叶身型面为定位基准,叶片在专用夹具上安装、定位并夹紧之后直接在蠕动磨床上磨削成形。
为了验证缓进磨用砂轮几何尺寸的正确性及加工
工艺参数的可行性,
先试加工样件。
样件加工后用光学投影仪检测榫齿型面几何尺寸,用荧光渗透法检测磨削表层状况,在确定合格后方可批量加工。
2.4 砂轮
所使用的砂轮包括缓进磨用砂轮(粗磨用砂轮、精
磨用砂轮)、普通平磨砂轮、钢挤轮。
该榫齿的加工工艺为成形磨削,
所以加工产品是否合格的关键是磨削砂轮的轮廓是否正确,为保证砂轮轮廓正确无误,故配备有光学曲线磨磨制的标准钢挤轮来修整“
硬砂轮”,以硬砂轮修整磨削用的“砂轮”。
3 新的加工工艺
电火花线切割加工是电火花加工的一个分支,是一种直接利用电能和热能进行加工的工艺方法。
线切割加工技术一般用于以下情况:①加工硬质材料和特殊合金;②加工具有极复杂几何形状的零件;③加工小型、高精度、价格昂贵的零件;④加工采用常规加工时要求贵重刀具的工件;⑤加工采用其他方法难以加工的零件等。
依据线切割加工技术的特点和优势,我们尝试采用了线切割加工叶片榫齿的新方法。
3.1 加工设备
主要加工设备为日本三菱公司生产的线切割机床RA90,该机床精度高,操作方便,加工效率高。
机床上配有高压冲洗和冷却系统,
以保证切割过程中工件的冷却,且冷却液通过过滤系统充分过滤之后,可重新输送到冷却和冲洗喷嘴循环使用。
3.2 工装
所采用的工装是切榫齿自制夹具。
3.3 加工工艺
加工时,以叶身型面为定位基准,叶片在专用夹具上安装、定位并夹紧之后直接在线切割机床上按照输入程序自动切割成形。
制件加工后用光学投影仪检测
榫齿型面几何尺寸,
在确定合格后批量加工。
3.4 表面处理
线切割后对榫齿部位进行电化学抛光。
4 结束语
蠕动进给磨削加工需要许多复杂的工装、夹具、量
具和专用机床,
设备价格昂贵,专用性很强,不可能兼顾生产其他的产品,且工装制造周期长、费用高,同时
需要不停地对砂轮进行修整,消耗量很大。
线切割加工所需工装简单且数量少,设备为通用机床,可兼顾生产其他的产品,灵活方便。
新方法现已在生产中得到应用,并取得了满意的效果。
参考文献:
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赵家齐,赵万生.特种加工[M].第4版.北京:机械工业出版社,2004.
Comparison of Two Processing
Methods for Turbocharger BladeZHANG Zhan-g
ui(Taiyuan Angel Machinery Industry
Co.,Ltd.,Taiyuan 030024,China)Abstract:By the comparison of two turbocharger blade processing methods,a new wire cutting
method for blades is proposed.Theresults are
satisfied.Key
words:turbocharger blades;tenon;wire cuttin櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆
g(上接第194页)
参考文献:
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6067.1—2010[S].北京:中国标准出版社,2011:1-
40.Inspection of Ground Protection for Hoisting
MachineryLI Zong
-shu(Yangquan Special Equipment Supervision Test Institute,Yangq
uan 045000,China)Abstract:This paper firstly introduced the concept of grounding resistor,as well as the relevant regulation of the earthing
resistor inhoisting machinery.On this basis,the paper put emphasis on the measurement of the grounding resistor,and pointed out theproblems existing in the inspection of grounding
resistors.Key
words:hoisting machinery;grounding protection;regulation;measurement·
691·机械工程与自动化 2012年第5期 。