技术转让、技术服务

未申请专利

整体叶盘是新一代航空发动机结构创新和技术跨越的核心部件，而非常规复杂薄壁整体结构件的精密加工技术是严重制约我国高性能航空发动机研制的重大关键技术瓶颈。该成果在五坐标数控编程、整体铣切工艺、加工变形控制理论和高效、精密无余量加工关键技术上取得重大突破，解决了整体叶盘研制全过程的主要工程技术难点，建成了国内唯一的整体叶盘研制基地，实现了该类复杂整体结构件数字化冷加工制造技术的跨越，标志着我国成为世界上具备整体叶盘制造能力的少数几个国家之一。

本项目实现了5个方面的集成创新。
1、针对大余量叶盘毛坯粗加工，提出了五坐标通道插铣开槽新工艺，降低了切削力，显著增强了刀具的稳定性，使粗加工效率提高60%。2、针对叶片-刀具弱刚性系统，发展了国际著名软件MAX-SI的一维梯形余量法，提出了多维非均匀余量优化方法，增强了叶片自身刚度，取代了填充支撑，有效抑制了精密加工中的弹性变形与耦合颤振现象。
3、突破“单面/异步”传统工序，首创对称螺旋铣削同步半精铣-精铣新工艺，通过螺旋走刀对称切除加工余量，平衡了叶片残余应力，并及时切除半精加工残余应力影响层，有效抑制了叶片的扭曲变形。4、建立了多约束复杂通道可加工性判定准则，突破了闭式整体叶盘五坐标对接加工区域划分、最佳刀轴方向自动识别等国际性难题。5、根据刀具与机床动力学特性，将五轴联动优化为“行内定轴-跨行变轴”，有效提高了五坐标机床精加工的稳定性和加工效率，改善了叶片表面质量。6、建立了基于控制网格的刀轴优化算法，解决了多轴刀具轨迹的防干涉问题，实现了叶盘加工轨迹的综合优化。

本项目突破了18项关键技术，申报8项国家专利，形成了面向整体叶盘精密制造的基础理论、工艺规范、专用软件、研制基地、以及产学研结合、专业化协作的数字化制造技术体系。
实现了冷加工工艺的革新：与传统工艺相比，粗加工切削力振动幅值和加工时间分别降低为传统工艺的60%,30%,和40%。精加工叶片变形扭转角仅为传统工艺的1/10，达到了±1′以内，实现了整体叶盘的高效精密加工

该成果已成功应用于我国最新研制的所有整体叶盘，并在航空、航天、船舶、能源等领域推广，产生了重大效益，其中两级风扇整体叶盘作为我国航空发动机行业的标志性成果，在珠海、巴黎国际航展上受到国外同行专家的高度评价。2006年该项目获国家科技进步二等奖，并入选中国高校十大科技进展。