整體葉盤(pán)銑削數(shù)控編程與加工技術(shù)*

（山東大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院高效潔凈機(jī)械制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，濟(jì)南 250061）

隨著航空技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為飛行器的動(dòng)力核心，對(duì)其零部件性能的要求越來(lái)越高。整體葉盤(pán)為了滿(mǎn)足新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的要求而設(shè)計(jì)，采用了新結(jié)構(gòu)[1-2]，圖1為一種結(jié)構(gòu)形式的整體葉盤(pán)。與傳統(tǒng)的葉片和輪轂裝配式葉盤(pán)相比，整體葉盤(pán)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）省去了傳統(tǒng)連接的榫頭和榫槽形式，簡(jiǎn)化了發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，使整體結(jié)構(gòu)減重30%，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比；（2）提高了結(jié)構(gòu)的氣動(dòng)效率；（3）整體葉盤(pán)的剛性好，平衡精度高，可延長(zhǎng)轉(zhuǎn)子使用壽命，可靠性高[3]。但是，整體葉盤(pán)在加工制造方面存在諸多難點(diǎn)：（1）整體尺寸較大，對(duì)加工設(shè)備的要求較高；（2）葉片和流道表面均為自由曲面，要求的加工精度高，加工過(guò)程中易出現(xiàn)過(guò)切、欠切和干涉等問(wèn)題；（3）整體葉盤(pán)多采用鈦合金和高溫合金制造。其中，鈦合金由于具有比強(qiáng)度高、耐熱性和耐腐蝕性好等優(yōu)良性能而被廣泛應(yīng)用于航空航天工業(yè)中。但鈦合金在切削時(shí)呈現(xiàn)出變形系數(shù)小、單位面積上切削力大、切削溫度高、冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重、刀具易磨損等特點(diǎn)，使它成為一種典型的難加工材料。因此需要選擇合適的刀具和加工參數(shù)以滿(mǎn)足高效高質(zhì)量的加工要求[4-5]。

五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工方法加工整體葉盤(pán)具有加工效率高、加工可靠、加工柔性好等優(yōu)點(diǎn)，因此該加工方法在整體葉盤(pán)加工中將被普遍采用。目前，國(guó)外整體葉盤(pán)制造方法一般為精鍛毛坯+精密數(shù)控加工和焊接毛坯+精密數(shù)控加工等方法[6]，如美國(guó)GE、P & W公司以及英國(guó)R·R公司已采用五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑削加工整體葉盤(pán)[7]。……