[发明专利]用于通过在铣削精加工步骤之后去除的临时保持叶片的环制造整体式叶片盘的改进方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及优选地用于飞行器涡轮发动机的整体式叶片盘的制造领域。

背景技术

为制造整体式叶片盘(也称“DAM”或“整体叶盘”)，可使用通过磨料水射流(jet d’eau abrasif)切割材料块的步骤，之后进行一个或多个铣削步骤。

相对于仅进行铣削的方法，铣削前使用通过磨料水射流切割的步骤允许大幅减少制造时间和成本。这一点可特别根据该制造方法要求约移除75％的初始块材料以获得DAM这一事实解释。通过磨料射流切割移除大部分材料允许减少制造时间，且减少了铣床的磨损。

然而，不认为该方法是完全优化的。实际上，一缺点在于在该制造方法过程中存在叶片变形和振动，且叶片越长，该缺点越大。为限制对所制造DAM质量的影响，该变形和振动要求降低前进速度不同类型加工，这不利于制造时间。振动及制造时间延长也造成工具高度磨损，对制造成本不利。

发明内容

因此，本发明的目的是至少部分地消除与现有技术的实施方式相关的上述缺点。

为此，本发明的目的是提供一种用于制造整体式叶片盘的方法，包括：

-使用磨料水射流来切割材料块的步骤，执行该步骤以产生从圆盘径向延伸的叶片预型件，同时保留在至少两个直接连续的叶片预型件之间形成连接装置的材料，所述连接装置与所述圆盘径向隔开；然后

-叶片预型件的铣削步骤，以获得定型的叶片毛坯；然后

-通过铣削叶片毛坯而进行的精加工步骤，以获得具有最终轮廓的叶片；然后

-去除所述连接装置的步骤。

因此，本发明的值得注意之处在于，在通过磨料水射流切割的步骤中，在至少两个叶片预型件间且优选地在所有叶片预型件间形成连接装置。这大幅限制了或者甚至消除了在制造期间叶片的变形和振动，这是因为叶片仍然是通过初始块材料保持相互机械连接。

有利地，该特征允许对不同类型加工施加高前进速度，减少制造时间，且不影响制造的DAM的质量。另外，制造时间的减少及制造过程中叶片振动的减少使得工具的磨损程度(尤其是铣床的磨损)降低，这有利地限制了制造成本。

优选地，执行通过磨料水射流进行切割的步骤，使得所述连接装置优选地将直接连续的多个叶片预型件彼此连接，所述多个叶片预型件的数量严格地大于3。但也可考虑具有相互连接的直接连续的预型件的多个组，但各组间不相互连接。尽管如此，根据所遇到的要求，通过连接装置相互保持的叶片预型件的数量和预型件上的连接装置的布置是适当的。

根据优选实施例，执行通过磨料水射流进行切割的步骤，使得所述连接装置基本形成环，该环优选地定中心于圆盘的轴线处。该环优选地延展360°，仅由其连接的叶片预型件中断。但如上所述，该环可不完全闭合，即不连接特定的直接连续预型件。

然而，执行通过磨料水射流进行切割的步骤，使得所述环将所有叶片预型件彼此连接，且其后每个叶片预型件构成DAM的叶片。在此情况下，优选地，执行通过磨料水射流进行切割的步骤，使得所述环将叶片预型件的叶尖彼此连接。之后环形成切块的外周环状部分，叶片预型件朝圆盘方向从该环径向向内延伸。

然而，一可替换的解决方案可包括执行通过磨料水射流进行切割的步骤，使得所述环在距叶片预型件的叶尖径向向内的一定距离处将所述叶片预型件彼此连接。在此情况下，例如，可认为该环大致在预型件长度中点处将预型件彼此连接。

确定地，可结合上述两种解决方案，即同时设置外周保持环及相对外周环径向向内定位的内保持环。更一般地，在不超出本发明的范围的情况下，当设置外周保持环时，在叶片预型件之间可设置附加连接装置，不必为环形。

因此，保留制造连接装置的材料，直到铣削精加工步骤结束为止，并且然后去除此材料。

当然，在根据本发明的方法中可执行其它传统的步骤，例如：

-在通过磨料水射流进行切割的步骤之前，车削材料块；

-在精加工步骤之后，抛光和/或喷砂处理叶片；

-将叶片切割至一定长度；

-以及平衡DAM。

优选地，所述整体式叶片盘的直径大于或等于800mm。因此，确定地，制造期间相互保持叶片的连接装置的存在，允许考虑制造具较长叶片的较大直径DAM，因为减小或甚至消除了叶片的变形和振动。优选地，叶片的最小长度为150mm。

优选地，所述整体式叶片盘具有厚度大于或等于100mm的圆盘。然而，因磨料水射流切割技术可获得的性能规格较高，厚度可为约160mm或更大。该厚度也大致对应于各叶片在前缘和尾缘间相对DAM轴线延伸的距离。

优选地，整体式叶片盘的叶片是扭曲的，扭曲角可达45°或甚至更大。