激光切割加工叶型孔工艺研究

《激光切割加工叶型孔工艺研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、制造技术研究2015年6月第3期激光切割加工叶型孔工艺研究宋一凡丁殿强（北京航天三发高科技有限公司，北京100074）摘要：以激光切割技术加工航天涡扇发动机内外壳体叶型孔为背景，通过对补偿方式、拐角烧伤、锥度控制以及切口质量等工艺问题设计实验，得到较优的工艺方法及工艺参数，利用此工艺实现了叶型孔尺寸精度和切口质量的双重控制，且叶型孔的加工成功率高，在后续与叶型钎焊工序中焊接质量好。关键词：激光切割；叶型孔；尺寸精度；切口质量ResearchofLaserCuttingTechnologyforLeaf-shapedHolesSong

2、YifanDingDianqiang(BeijingSanfaHighTechnologyCo.ofCASIC,Beijing100074)Abstract：Lasercuttingtechnologyiswidelyemployedtoprocesstheleaf-shapedholesontheinternalandexternalshellsofaerospaceturbofanengines.Inthiswork,thecompensationmethod,theburnofcorner,thecontrolofconica

3、ldegreeandthecuttingqualityaretakenintoconsiderationtodesigntheexperimentsandtheoptimumprocessingmethodsandparametersareobtainedforthislasercuttingtechnology.Boththedimensionalprecisionandthecuttingqualityoftheleaf-shapedholesareachievedbytheoptimizedtechnologyandahigh

4、processingrateisachievedaswell.Furthermore,excellentweldingqualitywaskeptduringthesubsequentleaf-shapedsolderingandwelding.Keywords：lasercutting；leaf-shapedhole；dimensionalprecision；cuttingquality1引言机匣类零件大多是由内外壳体与叶片钎焊构成的，内外壳体零件上大量叶型孔需要加工后与叶片钎焊。某静子机匣零件的结构特点如图1所示，其叶型孔的结构

5、特点和主要尺寸如图2所示。图2静子机匣叶型孔典型结构及主要尺寸要求叶型孔的传统加工方法采用冲刺法、数控冲压法图1静子机匣结构图以及线切割加工。冲刺法存在叶型孔前后缘处互换性作者简介：宋一凡（1978-），工程师，机械设计与制造专业；研究方向：发动机制造技术。收稿日期：2015-03-3038制造技术研究航天制造技术差的缺陷；数控冲压法则存在最小冲压曲率半径难以率如不随之调整，此处的能量输入必然增加，加之拐满足现代发动机叶片需求以及冲头易磨损的缺陷；线角处散热较差，且此处冷却效果不理想，从而导致拐切割则存在重铸层厚度难以控制，加工效率

6、低的缺角处出现烧蚀。设备具备一种称为“光滑作用”的功陷。而激光切割因其精度高、速度快的优点，正在逐能，采用命令语句“G86”设定光滑作用的个数和拐渐得到广泛运用。角直径最大误差值，使设备根据降低后的切割速度自叶型孔在技术指标上要满足线轮廓度不大于动调整设备功率（主要是调整激光频率）使二者达到0.03mm以及重铸层不大于0.03mm的要求。通过实验协调一致，最终选择的值为：G86N35D0.01。来研究激光切割加工叶型孔的工艺，并实现叶型孔的3.1.3锥度控制实验尺寸精度和切口质量的双重控制。锥度控制取决于两个因素，一是透镜本身焦深是

7、否满足要求，设备配有127mm和200mm两种透镜，2实验材料及设备焦深分别为8mm左右和15mm左右，均满足切割厚度要求。通过理论分析和对比实验，发现透镜焦距越实验设备采用CNC激光加工单元，该设备配有5小，光斑能量密度越高，切口质量越好，所以我们选轴加工机床和P50型激光器，激光器平均功率为择127mm透镜；二是偏焦量（△f）的选择，所谓偏250W。实验材料牌号及厚度选用分别为：焦量是工件表面与透镜焦平面的距离，焦平面在工件1Cr11Ni2W2MoV/1.0mm、GH648/1.0mm、TC11/1.0mm。表面上方的△f为正，

8、否则为负。偏焦量不但影响锥度，而且影响零件表面的光斑功率密度，对切口质量3实验方法及结果分析有明显影响。选择合适偏焦量的前提在于准确测量透镜焦距。常用的几种测焦方法包括：打印法、斜板法、3.1尺寸精度实验蓝色火化法等。实验采用打印法：