提升航空发动机生产能力不是件易事。叶片安装在盘片上，为让这些盘尽可能轻，它们从一块原材料经铣削而成而不是一个叶片一个叶片安装。这样的盘片制作方法称作整体叶盘。由于叶片本身又长又薄，同时制造它们会出现问题。它们在生产中会开始振动，就像一个音叉那样，使接下来的工作变复杂。为了避免这个问题，制造商不会完整铣削每个叶片，而是单独加工叶片的外刃到成品形状然后转到下一个。在这种制造工艺中，叶片上的张力使它们的几何外形轻微扭曲。
弗劳恩霍夫生产技术研究所（IPT）的一个新型夹紧系统可能终结叶片振动问题。弹簧夹紧器自动抓紧叶片，两端的张力相同。系统元件就位之后，它们马上通过液压夹紧到位，夹住工件，就好像长在那里。使用夹紧系统，对钛冶金整体叶盘的吸收率达到12.5%；没有它的时候，吸收率仅为0.027%。有了夹紧系统，制造商可以先粗加工叶片，然后再执行精加工，因为叶片不会再振动。
振动的叶片对刀具切削刃施加了巨大的应变，造成裂纹，并且随机械和热应力而增加。制造整体叶盘所必需的组件成本在3.3万~8万美元之间，而且刀具因磨损和裂纹需不断更换。通常，在切削仅4米的材料就需要换刀。夹紧系统的初始实验表明刀具使用时间可以增加2~3倍。夹紧系统终结叶片振动削减了制造成本，大约每个整体叶盘5500美元。在修理中，叶片不能从材料中一件一件铣削出来，因为所有叶片都已经在那里。因此，如果它们的刃出现了磨损，制造商使用激光金属沉积重新熔覆材料，之后铣削成想要的外形。工人可以尝试使用夹紧器或橡胶将叶片夹持到位，但是不太可能完美地再调准好它们。因此，工件之后必须重新测量，而且十分费时，夹紧系统就可以起到帮助。夹紧系统将叶片夹持在一个固定位置，可以解决这个挑战。叶片几秒种就被固定在位置上，能够立即进行加工。该工艺与新整体叶盘工艺稍有不同，因为夹紧系统的元件排列在一个圆圈上，同时夹持所有叶片。它不会改变整体叶盘的几何外形，哪怕一微米也不会。（中国航空工业发展研究中心 刘亚威）
新闻来源：http://www.dsti.net/Information/News/98001
留言