在加工制造渦輪葉片時要對彎曲面進(jìn)行內(nèi)加工和外加工，還有些渦輪葉片部位接近性差，而且渦輪葉片材料也難于切削，因此加工制造渦輪葉片首選研磨加工方法。有很多方略影響著渦輪葉片研磨加工的生產(chǎn)率。

　　飛機(jī)的動力裝置、燃?xì)鈩恿ρb置和燃?xì)獗谜緶u輪機(jī)的運行葉片和導(dǎo)向葉片的作用都是轉(zhuǎn)換能量，并進(jìn)一步影響效率。為了能夠承受高熱載荷，此類渦輪葉片須選用不易研磨加工的材料，而為了確保動力裝置的效率，其對渦輪葉片的形狀和外形尺寸的精度以及表面加工質(zhì)量也有特別高的要求。因此，加工制造渦輪葉片首選研磨機(jī)加工方法。

　　渦輪導(dǎo)向葉片的研磨加工過程：導(dǎo)向葉片由葉片和一個底部及一個端部組成。在加工渦輪導(dǎo)向葉片樅樹形狀葉片根部時，使用的切削刀具必須具備很高的切削效率，并能確保導(dǎo)向葉片底部外形的精度。此外，底部的兩側(cè)還必須進(jìn)行研磨加工。端部加工只涉及到對Z形斷面、密封和平行凸肩的研磨。

　　在能夠加工的平面前，必須將葉片夾緊固定。夾緊固定葉片有兩個方法：硬點法和澆注法。采用硬點法需要一個設(shè)備，用該設(shè)備裝配在葉片結(jié)構(gòu)件的不同的設(shè)備和支撐點上并適當(dāng)張緊。而采用澆注法則是在導(dǎo)向葉片周圍澆注鋅合金材料，用鑄鐵件固定要先加工的設(shè)備面。這種方法，可將澆注固定的工件運輸?shù)礁鱾€不同的加工作業(yè)點，并在各個加工作業(yè)點將工件重新進(jìn)行相對精準(zhǔn)的張緊固定。

　　此外，要根據(jù)加工葉片的批量大小來選擇最佳的研磨方法和研磨機(jī)床。為了提高研磨加工的精度和生產(chǎn)率，盡可能使工件在一個張緊裝置里固定后再進(jìn)行研磨加工，這樣可以縮短加工設(shè)備的配備時間。

　　旋轉(zhuǎn)式工作臺的研磨加工

　　進(jìn)行小批量研磨加工作業(yè)時，更適合使用帶有固定立式工作臺的立式機(jī)床進(jìn)行研磨加工作業(yè)，所有要求變換的動作由砂輪來完成。帶有工作臺的磨床結(jié)構(gòu)緊湊，此外，除了完全固定式的工作臺外，還推薦使用旋轉(zhuǎn)式工作臺。采用旋轉(zhuǎn)式工作臺，工件可固定在一個張緊裝置里，在四周進(jìn)行工件研磨加工。

　　采用底托砂輪轉(zhuǎn)換裝置提高生產(chǎn)率

　　采用底托砂輪轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行加工作業(yè)的主要優(yōu)點是：加工作業(yè)時只需設(shè)置第一個工件便可達(dá)到非常精準(zhǔn)的研磨效果。為了對渦輪葉片進(jìn)行整體式研磨加工，根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同，2~4個能夠快速轉(zhuǎn)換的設(shè)備就夠了。采用底托轉(zhuǎn)換裝置可以顯著提高研磨加工作業(yè)的生產(chǎn)率，而刀具方面同樣有可以提高研磨加工作業(yè)生產(chǎn)率的措施，即砂輪轉(zhuǎn)換裝置的應(yīng)用。這種砂輪轉(zhuǎn)換裝置通常是半自動化或全自動化的，也可使用仰式雙研磨器來進(jìn)行簡單轉(zhuǎn)換刀具。當(dāng)使用成套砂輪進(jìn)行研磨加工時，左邊研磨器要能夠校正后面的研磨器。

　　這樣的研磨作業(yè)有兩個顯著的優(yōu)點：一是，多個金剛石輥定位在雙研磨器定位的兩個暗銷上，這樣省去了換裝。二是，在研磨加工作業(yè)時，工件的一個側(cè)面只與一個砂輪校正，而使用簡單的研磨裝置則完全不同。由于磨損較大，兩個砂輪均需進(jìn)行校正。采用托盤轉(zhuǎn)換裝置的研磨設(shè)備可節(jié)省最多達(dá)75%的設(shè)備配備時間。

　　此外，在研磨設(shè)備的冷卻系統(tǒng)方面也存在著更加合理化的潛在可能性，這需要從冷卻系統(tǒng)的各種噴嘴著手。不能根據(jù)不同的研磨加工作業(yè)任務(wù)來更換冷卻系統(tǒng)的噴嘴，而是要在一個噴嘴上帶有不同的針閥截面，這樣就可以大大節(jié)省時間。

　　在上述研磨加工作業(yè)情況下，由3個閥控制的管子來輸送冷卻液，由閥的截面來決定向管子里加冷卻液的量，從而噴射出冷卻液。采用合理化噴嘴的方法除了最多可節(jié)省30%的配備冷卻系統(tǒng)的時間外，還有其他多個優(yōu)點：在冷卻系統(tǒng)要求較小冷卻液輸送量時，可使用較小型的泵和較小型的冷卻系統(tǒng)，并能夠減少電流消耗。

　　我們是在探索如何減少研磨機(jī)床配備時間的過程中得出了這些方法。采用上述方法，配備研磨機(jī)床的時間由原來的2h縮短了一半多，也就是少于1h。此外，使用這種方法，研磨機(jī)床的附屬機(jī)組小，砂輪磨損低，整個研磨機(jī)床能效高。

　　控制機(jī)器人

　　決定研磨加工車間生產(chǎn)率的重要因素有研磨機(jī)床的加料和出料，這也包括工件和刀具的輸送。一個智能化的技術(shù)解決方案是讓輸送帶和懸掛設(shè)置的控制機(jī)器人實現(xiàn)聯(lián)合控制，機(jī)器人固定在機(jī)床的上方，(例如固定在研磨加工間的天花板上)，這樣的設(shè)置有多個優(yōu)點。這樣對操作人員來說不存在潛在的風(fēng)險。

　　如果操作人員和機(jī)器人在同一高度作業(yè)，風(fēng)險就會很大。這樣，與通常操作人員和機(jī)器人在同一高度作業(yè)的機(jī)床相比，這樣的研磨加工車間可在很大程度上省去安全設(shè)備和風(fēng)險預(yù)防設(shè)備。此外，這樣的研磨加工車間里的機(jī)床操作范圍的可接近性也大大改善。由于距離較短，輸送帶的工件進(jìn)料和出料由機(jī)器人控制，這樣便縮短了工件進(jìn)料和出料的時間。由于機(jī)器人懸掛式設(shè)置在研磨機(jī)床的上方，因此不需要另外占位，這樣重要的是研磨加工車間占位面積較小，從而節(jié)省了生產(chǎn)成本。這樣在研磨機(jī)床旁可設(shè)置研磨器和金剛石輥機(jī)組，機(jī)器人同樣可以控制研磨器和金剛石輥機(jī)組。這樣也會進(jìn)一步節(jié)省研磨加工作業(yè)的時間和成本。

　　工件輸送帶的設(shè)置實現(xiàn)了研磨加工車間的人們所希望的靈活性。對于全自動化加工作業(yè)的研磨機(jī)床，工件輸送帶要設(shè)置得明顯高于操作人員的頭部高度，這樣可以最大程度地確保研磨機(jī)床的可接近性。應(yīng)靈活設(shè)置研磨加工車間的工作，比如在進(jìn)行小批量工件加工或是不斷更換研磨加工渦輪葉片時，可手工進(jìn)行工件控制，為此，研磨機(jī)床設(shè)有一個符合人體工程學(xué)高度的操作手柄。

　　DS型雙軸同步研磨機(jī)床的加工靈活性佳，Micro-Cut 4型研磨機(jī)床便是雙軸同步研磨機(jī)床。而在投資少、對機(jī)床較小靈活性要求低時也可選擇單軸研磨機(jī)床。當(dāng)然，可以想象，這些單軸研磨機(jī)床也可在研磨加工車間內(nèi)以其他形式進(jìn)行擺放。

　　對每個面進(jìn)行測量

　　在研磨加工飛機(jī)渦輪葉片時，第一臺機(jī)床同步研磨渦輪葉片兩側(cè)的樅樹形狀葉片外形，第二臺機(jī)床同步研磨渦輪葉片的兩個側(cè)面，第三臺機(jī)床研磨渦輪葉片內(nèi)外兩面帶有弧度的過渡區(qū)，內(nèi)側(cè)一面由一小砂輪進(jìn)行研磨加工，而外側(cè)一面由一大直徑的盆形砂輪進(jìn)行研磨加工，所有的渦輪葉片組合在一起構(gòu)成一個環(huán)形直徑。第四臺機(jī)床和第五臺機(jī)床研磨加工渦輪葉片的端部。在加工較大的渦輪葉片時，第四臺機(jī)床同步研磨加工，在渦輪葉片的端部兩側(cè)研磨出Z形剖面，在加工較小的渦輪葉片時，由于葉片出現(xiàn)依次干擾輪廓，所以要依次在渦輪葉片的端部兩側(cè)研磨出Z形剖面。第五臺機(jī)床用于研磨加工渦輪葉片底部復(fù)雜的剖面上的端面槽。

　　人們需根據(jù)所研磨加工的渦輪葉片的類型和用途來確定工件研磨加工的精度并確定測量點的數(shù)量。飛機(jī)渦輪葉片的研磨加工要求是，每個研磨加工面都必須進(jìn)行測量并形成文件。為了確保渦輪葉片研磨加工生產(chǎn)流程的合理化并獲得高生產(chǎn)率，每臺研磨加工機(jī)床均必須配備測量設(shè)備，根據(jù)測量設(shè)備的測量結(jié)果來校正研磨加工機(jī)床。