1、发动机整体结构件制造,航空发动机历史,航空发动机分类,喷气发动机按是否带有压气机分为：1.燃气涡轮发动机（带有压气机）2.冲压喷气发动机（不带压气机）,航空发动机分类,航空燃气涡轮发动机主要分为：涡轮喷气发动机（涡喷发动机WP，WP7应用于歼七、歼八）涡轮风扇发动机（涡扇发动机WS，AJI-31应用于苏-27）涡轮螺旋桨发动机（涡桨发动机WJ）涡轮轴发动机（涡轴发动机WZ）,航空发动机分类,发动机主要结构,发动机整体结构件,转子叶片,转动盘,静子叶片,机匣,发动机结构件常用材料,牌号：LY2、LD2、LD6、LD7 温度250度以下,牌号：TC4（400度）TC6（450度）TC11（500度
2、）、TC17,奥氏体不锈钢（1Cr23Ni18) 温度750度以下,马氏体（1Cr10Co6MoVNbN) 温度550-600度以下,复合材料,镍基（GH710、K401、DZ3） 铁基（K214）、钴基（K640）,温度600-1100度长期工作,发动机毛坯类型,发动机结构件加工方法,国外整体结构件加工方法,发动机无损检验方法,整体结构件常用测量方法,叶型分析,翼型由前缘圆弧、叶背型线、后缘圆弧、叶盆型线4条曲线组成，翼型设计的几何参数有： 1.翼弦长度l：连接翼型前缘、后缘点的直线长度l； 2. 翼型厚度y：在垂直于翼弦方向上，翼型叶背和叶盆表面之间的各线段之间的长度，其中最大的厚度以ym
3、ax表示，最大厚度与翼弦的比值称为最大相对厚度； 3.翼型中线：翼型叶背、叶盆表面之间表示翼型厚度各垂直线的中点连线；4.翼型弯度h：翼型中线到翼弦的距离，最大弯度hmax与弦长l的比值称为最大相对弯度。,叶型分析,常用的翼型有NACA(4406-4415)翼型，它是由美国航空咨询委员会(NACA)提出的。四位数字的含意是：第一个数字4表示翼型的最大相对弯度为4%；第二个数字4表示翼型最大厚度处离前缘的距离为弦长的4/10，即4/10l；后两位数字表示最大相对厚度的百分数。NACA 翼型由厚度和中线迭加而成，具体表现为坐标点的形式。,NACA翼型的NURBS表示,NACA翼型由4段曲线构成，前
4、缘、后缘圆弧由二次规则曲线表示，叶背、叶盆型线由三次自由曲线表示，而一般非有理方法无法同时表示这二种曲线。NURBS曲线可以精确地表示二次规则曲线，用统一的数学形式表示叶型曲线。,系统界面,整体机匣,整体机匣加工工艺,随着发动机要求和性能的提高，发动机机匣的设计越来越趋向于整体结构设计，整体结构联接元件少，零件数量由原来的100-200个减少到10-20个，质量大大减轻，可靠性显著改善，可使发动机的性能指标大为提高。机匣的整体结构设计给其制造带来很多难点，整体机匣相比整体转子的加工工艺更加复杂，整体机匣由于叶片分布在机匣的内部，加工时刀具的可达性很差，且叶尖处空间狭小，加工时极易发生干涉现象；
5、整体机匣的外部是框形结构，整体刚性较差，加工变形大，因此整体机匣的制造难度很大。,整体机匣加工工艺,整体机匣加工工艺,1.加工工艺过程简单，生产的整体机匣具有较高的精度，满足使用要求。2.三等份加工法解决了整体机匣难于数控加工的技术难题，加工的可达性显著提高，避免了刀轴与机匣的干涉。3.圆角变轴插铣法使圆角加工效率大大提高，可以节约加工时间的90%左右。4.叶片间隔加工法使先加工的一组通道在刚性足够好的情况完成加工，减少了叶片的加工变形。5.柔性支撑法使支撑物在加工前处于柔性可调节的状态，加工时变为刚性支撑，该支撑方便操作，效果好，叶片加工变形小。,整体叶盘,整体盘上均布有很多叶片，每片叶片加工质量好坏都决定了整体盘是否合格。叶片加工中产生误差的因素是一个综合复杂的系统，它包括工件变形、刀具刚性、机床精度和加工工艺等。由于叶片厚度薄，叶身长，且一端固定在叶盘上，另一端是悬空的，因此叶片实际加工中经常会出现超差的情况，从而使整体盘报废。因此对加工误差进行补偿就显得十分重要,叶片,研究思路,高效大切深开槽加工工艺及刀轨算法实现,前缘圆角,后缘圆角,根部圆角,叶背,叶盆,流道,
