成果简介：
通过模型设计、加工工艺规程设计、五轴数控编程（基于UG-CAM及HyperMill）、加工仿真（Vericut7.2.1）、五轴机床操作（德国Hermle C22U）及产品检测等环节完成了一件闭式整体叶盘。
提出了闭式整体叶盘叶片设计中曲面造型及有效减小测量数据中坏点对叶片表面一致性的影响的具体技术方法，除尘烟雾收集罩从工艺源头上提高了闭式叶轮的表面质量。同时，根据模型完成了五轴数控加工程序的编制，解决了由于叶片数量多、相邻叶片间空间狭小而产生的干涉问题；刀轴矢量约束问题；叶盘翻面加工时接刀痕过大等问题。并实现了最佳刀轴方向的确定，优化了表面光顺处理方法，确定了叶盘通道的高效粗加工工艺路线及叶盘型面的精确加工的工艺路线。
成果内容提要：
闭式整体叶盘是现代高推重比航空发动机采用的新结构，该结构采用了内／外环与叶片一体化结构，减少了结构间的连接，避免了榫头气流损失、减少了结构重量和零件数量；提高了气动效率；同时使发动机结构大为简化，推重比和可靠性得到了进一步提高。由于整体叶盘是高速旋转部件，既要达到减重和精确平衡要求，又要提高疲劳强度，因而其制造技术难度大，工艺复杂。目前，我国在新型通用航空发动机设计中也采用了整体叶盘结构，但是其数控加工制造及工艺成为制约其快速应用的重要课题。
一、主要观点
闭式整体叶盘是现代高推重比航空发动机采用的新结构，该结构采用了内／外环与叶片一体化结构，减少了结构间的连接，避免了榫头气流损失、减少了结构重量和零件数量；提高了气动效率；同时使发动机结构大为简化，推重比和可靠性得到了进一步提高。由于整体叶盘是高速旋转部件，既要达到减重和精确平衡要求，又要提高疲劳强度，因而其制造技术难度大，工艺复杂。目前，我国在新型通用航空发动机设计中也采用了整体叶盘结构，但是其数控加工制造及工艺成为制约其快速应用的重要课题。
由于闭式整体叶盘的造型设计涉及到固体力学、流体力学、空气动力学、以及机械振动等多门学科，因此开发成本高、周期长。目前，为了压缩开发的周期与成本，往往需要在已有的较为成熟的叶盘基础上进行反求设计研究，根据叶盘的具体使用要求进行设计改进，并根据情况编写工艺规程及程序进行实际加工。本项目以工程实际中存在的具体问题为研究对象，针对闭式整体叶盘叶片曲面形状复杂、叶片数量多、相邻叶片间空间狭小，以及造型和加工都比较困难的实际情况，总结出了一套方便、快捷、高效的逆向造型方法和数控编程方案以及优化的工艺参数。指导实际的闭式整体叶盘数控加工，使叶盘实体经过反求设计和技术优化在满足工程实际使用及型面精度的要求的同时，缩短了加工时间，减少了成本。
我院13级硕士研究生刘建鑫在校外实习基地—阎良国家航空高技术产业基地西安万钧航空动力科技有限公司，通过模型设计、加工工艺规程设计、五轴数控编程（基于UG-CAM及HyperMill）、加工仿真（Vericut7.2.1）、五轴机床操作（德国Hermle C22U）及产品检测等环节完成了一件闭式整体叶盘。
通过此实例研究，提出了闭式整体叶盘叶片设计中曲面造型及有效减小测量数据中坏点对叶片表面一致性的影响的具体技术方法，从工艺源头上提高了闭式叶轮的表面质量。同时，根据模型完成了五轴数控加工程序的编制，解决了由于叶片数量多、相邻叶片间空间狭小而产生的干涉问题；刀轴矢量约束问题；叶盘翻面加工时接刀痕过大等问题。并实现了最佳刀轴方向的确定，优化了表面光顺处理方法，确定了叶盘通道的高效粗加工工艺路线及叶盘型面的精确加工的工艺路线。
二、创新点
一是提出叶片分型面曲线曲面的重构方法，针对不同的型面特征，选择适当的重建方法。
二是建立沿不同方向进行曲面光顺的具体方法，使数据处理的结果更为有效的抑制坏点的影响。
三是建立闭式整体叶盘叶片加工的优化方法，解决因翻面加工产生的接刀痕问题和表面粗糙度问题。
四是优化程序缩短加工时间。找到最佳刀轴方向，完善叶盘叶片粗精加工方案。
三、实践意义
该生利用所提出的方法，在西安万钧航空动力科技有限公司完成试件的仿真、加工，在叶盘内圈流道处最大位置度偏差在0.0012～0.0541mm范围之内，叶盘外圈流道处最大位置度偏差在0.0026～0.0629mm范围之内，叶片叶盆处最大位置度偏差在0.0089～0.0749mm范围之内，叶片叶背处最大位置度偏差在0.0102～0.0817mm范围之内，叶片前缘处最大位置度偏差在0.0064～0.0532mm范围之内，叶片后缘处最大位置度偏差在0.0112～0.0606mm范围之内，满足曲面造型的精度要求，符合叶盘在实际加工过程中对叶片表面质量的技术要求。
本项目来源生产实际，有明确的应用指向性。
本项目涉及数据测量分析、数据处理、模型重建、工艺规划、加工编程等多个方面，综合性强。
本项目结合目前较为先进的软件、硬件条件，在技术方法上具有国内先进水平。
社会反映：
该成果已应用于阎良国家航空高技术产业基地，西安万钧航空动力科技有限公司的实际生产实践中。该公司是我院联合培养“服务国家特殊需求”硕士专业学位研究生校外实习基地，在技术、科研、设备等方面获得了相应的支持。成果的应用提高了该公司产品的生产效率及产品质量。
