一台航空發動機從(cong) 進氣道到尾噴口的各個(ge) 部件的上百種零件需激光切割，本文以扇形葉型板、隔熱屏及化銑零件的激光切割為(wei) 典型零件，從(cong) 零件要求、選用設備、應用結果方麵介紹了先進激光切割技術在航空發動機製造中的應用。

　　1、扇形葉型板型孔激光精密加工

　　扇型塊是航空發動機的典型結構件，由內(nei) 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高溫真空釺焊而成。扇形塊焊接組合件示意如圖1所示。

 
葉片為(wei) 軋製件，輪廓精度為(wei) 0.05mm，前、後緣R0.12mm。為(wei) 滿足釺焊對葉片與(yu) 葉型板上的葉型孔裝配間隙0.05～0.1mm的要求和各型孔φ0.08mm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，重熔層厚度≤0.03mm。保證零件的輪廓度、位置度和重熔層要求是該零件的難點。流道葉型板零件如圖2所示。

 
2、隔熱屏群孔激光精密切割

　　隔熱屏呈錐形多環波，壁厚0.8~1.2mm，直徑和高度在1m左右，孔徑1~5mm，孔垂直於(yu) 零件表麵，數量2000~10萬(wan) 個(ge) 不等。該類零件一般采用鈑金成形和焊接工藝製造，熱處理後，殘留較大的變形，變形不易消除。零件自由狀態下圓度偏差達到100mm、波高偏差約3mm，波距偏差約5mm。孔的加工是孔中心距波峰的位置精度±0.2mm。由於(yu) 零件在自由狀態下偏差較大，孔的數量極多，一般的加工方法無法高效和質量要求，所以需采用激光加工。要加工的孔徑>0.8mm，孔采用激光環切的方法加工。

　　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。隔熱屏零件如圖3所示。

 
通過零件特征掃描，測量出零件上多個(ge) 波的每一波峰的實際位置，再用多功能加工程序運算調整每一排的打孔位置，實現環狀波型件軸向高精度打孔。零件特征掃描如圖4所示。

 
零件上的孔是垂直於(yu) 零件表麵的，傳(chuan) 統的追蹤方法是沿著加工方向追蹤，會(hui) 產(chan) 生一定的高度偏差。利用定向追蹤表麵技術，保證孔位置測量與(yu) 加工的正確性。定向追蹤表麵如圖5所示。通過應用多個(ge) 先進功能保證了零件的要求，切孔完成的零件如圖6所示。

 
3、鈦合金化銑塗層激光切割

　　航空發動機為(wei) 提高性能，常設計出有特殊要求的零件。如圖7機匣筒體(ti) ，零件為(wei) 鈦合金材料，筒體(ti) φ1000mm，高600mm，壁厚1mm。在筒體(ti) 上分部各種功能的安裝座及5mm厚的加強筋，達到1mm厚筒體(ti) 的重量，4 mm筒體(ti) 強度的性能。

 
       該零件可以采用5mm厚的筒體(ti) 用數控加工中心機械加工的方法製造，但存在鈦合金材料機械加工難度大、加工量大加工效率低、零件大而薄不易保證要求等多個(ge) 問題。采用化銑的加工方法可大幅度提高效率和質量，降低成本。

機匣筒體(ti) 化銑是將零件製造成5mm厚的筒體(ti) 鈦合金筒體(ti) ，在零件表麵塗防腐塗層，按筋和安裝座的形狀高精度地刻出形線，將需銑削表麵的塗層去除，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的關(guan) 鍵技術，隻有激光切割可滿足要求。
 
       激光加工技術在航空發動機製造中的應用包括激光焊接、激光切割、激光打孔、激光表麵處理、激光增材製造等，其中激光切割占激光加工總產(chan) 量的70%以上，是一項主要的激光工藝技術。激光切割加工技術是推動以航空、航天飛行代表的運動載工具向高性能、輕量化、長壽命、短周期、低成本等方向發展的關(guan) 鍵製造技術。尤其在航空工業(ye) ，激光切割加工技術極大地促進了航空製造技術的跨越發展。