航空發動機為什么要采用整體葉盤？

2022年05月16日 16:40點擊：406來源：山東蒂德精密機床有限公司>>進入該公司展臺

　　01整體葉盤的優勢

　　在整體葉盤出現之前，發動機的轉子葉片需要通過榫頭、榫槽及鎖緊裝置等連接到輪盤上，但這種結構逐漸無法滿足高性能航空發動機的需求。發動機轉子葉片和輪盤一體的整體葉盤隨之被設計出來，目前已成為高推重比發動機的必選結構，在軍用、民用航空發動機上都得到了廣泛應用，主要有以下優點。

　　1. 減重

　　由于輪盤的輪緣處不需要加工出安裝葉片的榫槽，輪緣的徑向尺寸可大大減少，從而顯著減輕轉子質量。

　　2. 減少零件數目

　　除了因為輪盤和葉片成為一體，鎖緊裝置的減少也是重要原因。航空發動機對可靠性的要求為嚴苛，簡化的轉子結構對提高可靠性有很大作用。

　　3. 減少氣流損失

　　消除了傳統連接方式中的間隙會造成的逸流損失，提高了發動機工作效率，增加了推力。

　　既減輕了重量又提高了推力，如此有利于提高推重比的整體葉盤自然也不是容易摘得的“明珠”。一方面，整體葉盤多使用鈦合金、高溫合金等難加工材料；另一方面，其葉片薄且葉型復雜，這都對制造技術提出了高的要求。另外轉子葉片出現損傷時無法單獨更換，可能導致整體葉盤報廢，修復技術又是另一個難題。

　　02整體葉盤的制造

　　目前，整體葉盤的制造主要有三大技術。

　　1. 五軸聯動數控銑削加工

　　五軸聯動數控銑削加工由于其具有快速反應性、可靠性高、加工柔性好及生產準備周期短等優點，在整體葉盤制造領域得到廣泛的應用，主要有側銑、插銑和擺線銑等銑削方式。而確保整體葉盤加工成功的關鍵因素包括：

　　1)具有良好動態特性的五軸聯動機床

　　2)優化的專業CAM軟件

　　3)專用于鈦合金/高溫合金加工的刀具和應用知識

　　2. 電化學加工

　　電化學加工法是一種的航空發動機整體葉盤通道加工方法，在電化學加工中主要有電解套料、仿形電解加工以及數控電解加工等幾種加工技術。

　　由于電化學加工主要利用的是金屬在電解液中陽溶解的特性，在應用電化學加工技術時，陰部分并不會產生損耗，且加工中工件不會受到切削力、加工熱等的影響，降低了航空發動機整體葉盤通道加工后的殘余應力。

　　另外，相比于五軸銑削加工，電化學加工的工時大幅減少，且在粗加工、半精加工和精加工階段均可采用，加工后不必再進行手工拋光，因此，是航空發動機整體葉盤通道加工重要的發展方向之一。

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