毫无疑问的顶级制造，多轴机床加工航空涡轮叶片，过程太漂亮了

来源：制造业知识服务中心

编者按

航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，为航空器提供飞行所需动力的发动机，其制造过程十分复杂，发动机的性能很大程度上取决于叶片型面的设计和制造水平。

叶片是一类典型的自由曲面零件，加工这类零件时都有一个特点：薄，加工时易变形，并且材质通常为不锈钢、蒙乃尔合金、INCONEL、钛和镍为基础的难加工合金材料，更增添了加工的困难度，同时对加工工艺与加工用的刀具提出了更高的要求。

在叶片的加工中，叶片加工难点有以下3个方面：铣工艺围带处，叶根的加工，铣拉筋孔。

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为了完成由燃气化学能到转子机械能的转化，涡轮叶片在结构上主要由叶冠、叶身、缘板、叶根四部分组成。

叶身：其功能主要是实现叶片的气动特性。叶身不同高度的截面形状通过气动设计来选取，周向上相邻叶片的叶身之间构成气流通道，供高温、高压燃气流过并膨胀做功；同时，叶身型面还兼具调整气流方向的功能，保证气流进入排气系统时轴向速度均匀。

缘板：其功能主要是形成独立的气流通道，保证高温燃气不会流入气流通道以外的涡轮盘、密封、支承等其他耐温性较差的部件。缘板介于叶身与叶根之间，一般采取方形结构，上下分别通过过渡段和叶身、叶根连接，同一级转子的叶片缘板组成一个封闭的环形结构。

叶根：其功能主要是连接叶片和轮盘，以便将功率传输到与轮盘相连的转子轴上。叶根靠上、和缘板连接的部分称为伸根。叶根下端，连接涡轮盘的部分一般采用枞树形榫头，其优点有：榫头的周向尺寸较小，可在轮缘上安装较多的叶片，输出功率大；多个齿面传力，承载能力强，安全裕度大；接触面积较大，有利于散热和摩擦减振；间隙配合，受热后能够自由膨胀，可以减小热应力；拆装方便等。

叶冠：为了提高涡轮效率，常在叶片的上端采用一个类似缘板的叶冠结构。其作用是：减小叶尖由叶盆向叶背的漏气，降低二次损失，提高涡轮效率；相邻叶片的叶冠之间的摩擦可以吸收震动能量，起到减振作用；同一级转子叶片的叶冠相互抵紧，可增强叶片的刚性，提高其抗振强度；带冠叶片可以采用对气动性更为有利的薄叶型。目前，常用的叶冠形状主要为平行四边形和锯齿形叶冠。

转载自：金属加工

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