航空发动机叶片数控加工新技术及应用

针对航空发动机压气机叶片数控加工技术的发展现状,着重阐述了数控集成一体化加工、叶片快换装夹、局部自适应加工、数控机械抛光等技术的特点以及这些技术在国内航空发动机叶片制造领域的应用现状。介绍这些技术在航空发动机叶片制造领域的技术需求及重要作用,通过试验分析和应用验证,不断跟进新工艺、新技术、新装备发展的进程,加速航空发动机叶片制造技术的发展。     

数字化COE模式的研究及在航空发动机叶片中的应用

如果说航空发动机是飞机的心脏，那么叶片就是发动机心脏中的关键组成部分。叶片是航空发动机中非常关键的一类典型零件，具有种类多、数量大、形面复杂、几何精度要求高等特点。在航空发动机零件中，叶片是寿命较短的零件，因此发动机叶片的制造品质直接影响到发动机性能与寿命。在现代战争条件下，对于航空发动机的零部件制造效率和制造质量提出较高要求，其中叶片作为发动机中数量最大的一类零件，其制造效率直接影响发动机整体制造效率，而叶片的制造品质直接影响到发动机性能与寿命。对叶片加工采用数字化技术，已成为当今世界发动机叶片制造手段的潮流与方向[1-5]。     

航空发动机精锻叶片数字化生产线

叶片数字化生产线技术集成了多门先进的制造工艺技术,主要有:五轴联动数控加工技术、快换工装应用技术、叶片硬装夹夹具设计制造技术、非接触在线检测技术、自适应加工技术、机械手物流管控技术,基于数字化制造、动态自动识别、工业以太网的信息管理技术、自动化控制技术。它的规划建设标志着叶片加工迈入数字化制造时代,实现了航空发动机叶片智能化制造的升级转变,对促进国防科技工业自主化、体系化、复合式发展具有重要价值。     

航空叶片精锻模具计算机辅助设计系统

航空叶片精锻模具计算机辅助设计系统由西安航空发动机公司和西北工业大学联合开发研制的航空发动机精锻叶片模具计算机辅助设计系统日前研制成功、并通过专家鉴定．计算机辅助设计是国际用年代在工业领域广泛应用的一项高新技术．西航公司和西北工业大学运用最新科研成果...     

新一代商用航空发动机叶片的先进加工技术

以新材料、新工艺为特色的高性能航空发动机叶片精密高效加工技术,能够极大推进新型大涵道比商用航空发动机的效率提升、寿命延长和可靠性增强。从新型叶片材料的属性、加工方法及加工误差的形成原理等几个方面突破高性能航空发动机叶片精密高效加工的技术难点,是当前航空发动机叶片先进制造技术的重要发展趋势。     

多目标约束的精锻叶片几何重构优化算法

新型航空发动机已部分采用精密锻造工艺提高叶片的制造精度和效率。然而,精锻后的叶身型面与设计模型存在几何偏差,导致依据设计模型加工后的进/排气边与精锻的叶身型面不能很好地匹配。为了解决该问题,提出一种面向精锻叶片自适应加工的几何重构方法。首先,建立基于公差约束配准的目标函数,并采用粒子群优化（PSO）算法求解目标函数。其次,提出基于叶身变形趋势预测进/排气边轮廓的光顺重构算法。最后,通过精锻叶片自适应数控加工实验对提出的方案和算法进行验证。实验结果表明,该方案可以有效重构出合格的工艺模型,满足精锻叶片的精密数控加工要求。     

航空发动机叶片关键制造技术研究进展

以金属和复合材料航空发动机叶片为研究对象,论述、分析了航空发动机叶片制造采用的加工工艺及关键制造技术,并对其优缺点及发展趋势进行了简要分析。     

精锻叶片数字化自适应加工质量控制研究

介绍了某型发动机精锻叶片数字化自适应加工线,分析了数字化自适应加工过程的质量控制要点,研究了数字化自适应精锻叶片加工线的支持过程和运行过程质量管控,提出了完整的质量控制要求。     

航空叶片制造工艺及坐标检测方法分析

以当前航空发动机制造现状为研究对象,简要概述电解加工、数控加工、精密锻造及超塑性成形等叶片主流加工工艺及其制造关键性技术,并引出发动机叶片制造过程的测量手段。阐述三坐标测量过程中叶片坐标定位、测量轨迹规划及点云降噪的实现方法;简要分析了激光测头安装精度、激光投射角度、测量景深等对激光扫描法测量精度的影响。对航空叶片精密制造工艺及与之相适应的高效精密检测技术快速发展具有一定指导意义。     

好风频借力 助我上青云──访西安安泰叶片技术有限公司

西安安泰叶片技术有限公司（安泰公 司）是由西安航空发动机（集团）有元。合作三方分工明确：西安航空发动机（集团）有限公司负责提供生产场地、设施和人员，以色列叶片技术国际公司负责提供技术，而美国普惠公司负责提供定单。三方在安泰分别占有５１％、２９％和 ２０％的股份。 安泰是以西航精锻车间为基础建立起来的。现有员１１ ８６人，其中 ９９％都来自西航。由于以色列叶片技术国际公司是一家世界公认的顶级发动机叶片制造商，拥有世界一流的叶片制造技术，依仗它的技术，安泰得以为民用航空发动机及船用和工业用燃气轮机提供高…     

涡轮叶片气膜孔电加工数字化生产线

针对航空发动机涡轮叶片气膜孔加工的合格率低,难以大批量生产等难题,突破自适应加工系统、智能化网络控制系统、设备网络数据接口、快速换型工装等技术,基于精益“U型”布局,建成用于涡轮叶片气膜孔加工的具有自动化、数字化、集成化、智能化等特征的电加工数字化生产线,实现“24 h无人化生产”和多型号共线批量生产。经过两年的运行,一次交检合格率和设备综合效率等各项经济指标均达到设计目标,显著提高了生产效率和合格率,降低了叶片加工成本,解决了航空发动机涡轮叶片大批量生产的瓶颈。总结出电加工数字化生产线组成及架构、关键技术和建设步骤,对航空发动机制造业数字化生产线建设具有重要借鉴价值。     

安泰公司叶片精锻技术达到国际先进水平

中外合资企业———西安安泰叶片技术有限公司(简称西安安泰公司 )组建 3年来 ,精锻叶片出口额逐年稳定上升 ,其精锻工艺技术达到国际先进水平 ,具有较强的国际市场竞争力 ,展示出非常广阔的发展前景。西安安泰公司是由我国西安航空发动机 (集团 )有限公司和以色列叶片技术国际公司、美国普惠公司 3家著名企业于 1997年底新组建的一家合资企业 ,总投资额为 2 90 0万美元。该公司采用世界先进的精密锻造新技术、新工艺 ,承担了航空发动机、工业和海运用燃气轮机、蒸汽轮机的压气机叶片精锻生产任务 ,拥有种类齐全的锻压、机械加工和国际上先…     

一种叶片在机测量数据重构建模技术研究

航空发动机叶片作为飞机的重要部件之一,传统的叶片加工采用三维数字化模型设计,利用数控机床加工,使用坐标测量机检测加工精度。在加工过程中需要经常在数控机床和计量测试单位间进行零件周转,导致零件需要重复装夹定位和对刀,容易产生定位误差和叶片变形,造成超差和报废,使叶片的制造周期变长,采用在机检测技术,可以有效地避免这些问题。     

复杂薄壁构件自适应加工工艺几何模型重构

随着制造理念和制造水平的不断提高,大量复合制造工艺背景下的近净成形叶片被应用到现役或在研的航空发动机中。该类叶片是典型的复杂薄壁结构零件,无精确定位基准,且成形一致性差。采用传统叶身定位,加工后的前/后缘、榫齿形状和位置精度均难以保证,从而导致产品一致性差,易超差与合格率低。针对以上问题,提出一种面向自适应加工的复杂薄壁结构零件工艺几何模型重构方法。首先,建立复杂曲面的采样点分布模型,快速获取叶片精确成型区域的位置和形状;其次,提出基于特征曲线相似变形的模型重构算法,精确重构前/后缘非精确成型区域的工艺几何模型;最后,通过精锻叶片自适应加工试验进行验证。试验结果表明：该方法可有效满足以精锻叶片为代表的复杂薄壁构件自适应加工要求。     

读来读往

<正>随着航空工业的发展,航空制造技术水平得到了不断的提高。航空制造技术已经从传统的制造方式转向数字化、智能化方向发展。本期中,专稿由中航工业西安航空发动机(集团)有限公司魏小红讲述了航空发动机水平脉动总装生产线规划研究;封面文章中,张立武研究员与大家分享钛合金精密热成形技术在航空航天的应用进展。同时,本期还设置了数控加工技术、数字化设计与制造、先进复合材料技术等专题,从不角度阐述了目前航空制造中的先进技术……本期责编贾静宇     

高能束流加工技术在航空领域的应用进展

以激光/电子束为代表的高能束流加工是航空装备研制中不可或缺的技术,也是当今先进制造技术发展的前沿领域。本文分别介绍了高能束流加工技术在航空结构的焊接、增材制造、表面改性中的应用：激光/电子束焊接实现了飞行器大尺寸机身结构与航空发动机结构的整体化。激光/电子束增材制造实现了复杂结构的轻量化与快速成形,并广泛应用于发动机叶片修复。在表面改性方面,激光冲击强化大幅改善了航空结构的疲劳性能;超快激光可用于涡轮叶片气膜孔的高精度制备以及表面微纳功能结构的制备;电子束加工出的表面尖峰大幅提升了金属-复材接头的强度。最后,从新材料、新结构、加工过程质量监控这3个方向对高能束流加工技术的发展趋势进行了展望。     

叶片精锻模具三维一体化设计

针对航空发动机叶片精锻模具型面复杂、精度要求高的特点，采用先进的计算机CAD技术，建立叶片主模型、精锻模具设计要素及自定义特征库，利用三维CAD软件，完成一体化设计，提高了设计质量和效率，大大缩短了设计周期。     

读来读往

<正>近年来,国家对航空发动机的投入不断增加,带动了行业的快速发展。中国在航空发动机的研制方面已经积累了丰富的经验,具备了相当的实力。未来,随着航空发动机重大专项的落地,航空发动机行业将进入高速发展的阶段。本期发动机专刊,为您解读国内外先进发动机的发展及其关键制造技术。本期中,专稿由南京航空航天大学张天宏教授讲述了航空发动机控制系统的实时仿真技术;封面文章介绍了DMG MORI航空发动机的先进解决方案;论坛探讨了航空发动机关键制造技术;"整体叶盘加工"、"机匣加工"、"叶片制造"专题从发动机的关键零部件出发,分析了航空发动机技术的发展及应用情况……     

发动机叶片椭圆进排气边智能磨削加工检测一体化技术

本文论述了航空发动机叶片进排气边的先进制造技术。首先介绍了椭圆叶片进排气边的重要性,然后描述了叶片进排气边加工的特点和制造技术现状,进而讨论了叶片进排气边智能加工检测一体化技术,最后对其中的关键技术和解决方案进行了分析。     

多工位电液束加工技术

现代航空发动机制造对涡轮工作叶片的小孔加工同时提出了高品质、高效率的要求.为了进一步提高航空发动机涡轮叶片气膜孔加工效率,对多工位电液束加工技术进行了研究.包括多工位电液束加工布局设计、设备设计,以及叶片定位与自动检测、加工初始间隙自动确定、加工穿透检测等关键技术的实现和应用效果.通过叶片的自动定位检测,实现了气膜孔加...