一臺航空發(fā)動機(jī)從進(jìn)氣道到尾噴口的各個部件的上百種零件需激光切割，其中扇形葉型板、隔熱屏及化銑零件的激光切割為典型零件，讓我們從零件要求、選用設(shè)備、應(yīng)用結(jié)果方面來了解一下先進(jìn)激光切割技術(shù)在航空發(fā)動機(jī)制造中的應(yīng)用。

1． 扇形葉型板型孔激光精密加工

扇型塊是航空發(fā)動機(jī)的典型結(jié)構(gòu)件，由內(nèi)到外分別由流道葉型板、大彎邊葉型板、葉片、T型葉型板和上葉型板經(jīng)高溫真空釬焊而成。

葉片為軋制件，為滿足釬焊對葉片與葉型板上的葉型孔裝配間隙的要求和各型孔位置度要求，流道葉型板、大彎邊葉型板和上葉型板的葉型孔加工允許采用激光切割。

保證零件的輪廓度、位置度和重熔層要求是該零件的難點(diǎn)。

2． 流道葉型板零件

隔熱屏群孔激光精密切割隔熱屏呈錐形多環(huán)波，孔垂直于零件表面，數(shù)量2000～10萬個不等，該類零件一般采用鈑金成形和焊接工藝制造，熱處理后，殘留較大的變形，變形不易消除。

孔的加工是孔中心距波峰的位置精度，由于零件在自由狀態(tài)下偏差較大，孔的數(shù)量極多，一般的加工方法無法高效和質(zhì)量要求，所以需采用激光加工，如要加工的孔徑＞0．8mm，孔采用激光環(huán)切的方法加工。

在零件存在圓度大、波高、波距偏差的情況下保證孔位置度要求是該零件的難點(diǎn)。

3． 隔熱屏零件

通過零件特征掃描，測量出零件上多個波的每一波峰的實(shí)際位置，再用多功能加工程序運(yùn)算調(diào)整每一排的打孔位置，實(shí)現(xiàn)環(huán)狀波型件軸向高精度打孔。

4． 零件特征掃描

零件上的孔是垂直于零件表面的，傳統(tǒng)的追蹤方法是沿著加工方向追蹤，會產(chǎn)生一定的高度偏差。利用定向追蹤表面技術(shù)，保證孔位置測量與加工的正確性，定向追蹤表面，通過應(yīng)用多個先進(jìn)功能保證了零件的要求，切孔完成的零件。

5．鈦合金化銑涂層

激光切割航空發(fā)動機(jī)為提高性能，常設(shè)計出有特殊要求的零件。

機(jī)匣筒體，零件為鈦合金材料，在筒體上分布各種功能的安裝座及加強(qiáng)筋，該零件可以采用5mm厚的筒體用數(shù)控加工中心機(jī)械加工的方法制造，但存在鈦合金材料機(jī)械加工難度大、加工量大加工效率低、零件大而薄不易保證要求等多個問題。

采用化銑的加工方法可大幅度提高效率和質(zhì)量，降低成本，機(jī)匣筒體化銑是將零件制造成5mm厚的筒體鈦合金筒體，在零件表面涂防腐涂層，按筋和安裝座的形狀高精度地刻出形線，將需銑削表面的涂層去除，將零件浸入化銑液中浸蝕，完成零件的加工。

形線的精確高效刻型是化銑技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，激光切割可滿足要求。

激光加工技術(shù)在航空發(fā)動機(jī)制造中的應(yīng)用包括激光焊接、激光切割、激光打孔、激光表面處理、激光增材制造等，其中激光切割占激光加工總產(chǎn)量的70％以上，是一項主要的激光工藝技術(shù)。

激光切割加工技術(shù)是推動以航空、航天飛行代表的運(yùn)動載工具向高性能、輕量化、長壽命、短周期、低成本等方向發(fā)展的關(guān)鍵制造技術(shù)，尤其在航空工業(yè)，激光切割加工技術(shù)極大地促進(jìn)了航空制造技術(shù)的跨越發(fā)展。

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