[发明专利]通过磨料水喷射，用于叶片单块轮盘的最佳制造方法

说明书

技术领域

本发明通常地涉及制造优选地，用于航空器涡轮发动机的单块叶片轮盘的领域。

背景技术

为了制造单块叶片轮盘，也称为“MVD”或“整体叶盘”，可以使用对一块材料进行磨料水喷射的切割步骤，通常接着是一步或多步的磨铣步骤。

在磨铣之前，利用磨料水喷射的切割步骤，相对于仅仅基于磨铣的方法，帮助了减少时间和生产成本。特别地，下面的事实解释了这点：这种制造方法要求到MVD结束时从原料块移除大约75％的材料。通过磨料水喷射切割移除了这种材料的大部分实际上减少了生产时间，也限制铣床的磨损。

正常地，磨料水喷射的切割步骤基本上包括在原料块的整个厚度上切割一块极其复杂的形式。这种切割实际上遵循着复杂的轨迹，称作五轴，目的在于切割出一块扭绞或螺旋的形式，与叶片间空间的形式相似。

这种步骤的缺点是磨料水喷射的稳定性明显地受该喷射轨迹的复杂性质影响，并且也受待要被切割的相对大的厚度影响，因为喷射的质量从进入到出口就逐步地降级。为了最小化该喷射的稳定性问题，证明以相对慢的速度进行切割是必要的，这转化为仍旧相当多的操作时间。

由于人工移除在切割后材料块中保持的扭绞形式片段的必要性，通过磨料水喷射进行这种切割步骤的期间也大大地被延长了。

发明内容

因此，本发明的目的是相对于现有技术的实施，至少部分地改正上述缺陷。

为此，本发明的目的是单块叶片轮盘的制造方法，包括对通常圆盘形式的材料块进行磨料水喷射的切割步骤，以在叶片间空间水平上从块上移除材料，从而露出从轮毂径向地延伸的叶片预制件，为了制造每个叶片间空间的所述磨料水喷射的切割步骤，包括：

穿过块厚度的片段的第一次三轴切割，这样所述切割片段由于重力自动地从块脱落，接着

至少一种加强切割。

本发明实际上结束于磨料水喷射的可靠切割步骤，以获得加强的叶片预制件，并且减少这种磨料水喷射切割步骤的实施时间，这明显地转化为进行整个制造方法的时间减少。

关于进行这个步骤的时间，后者由于下列事实首先被减少：第一次穿过切割产生了由于重力自动脱落的片段，这就不需要操作者的介入。这种功能是通过块的特定定位，优选地水平地设置而获得，但是特别地由于三轴切割所获得片段的圆柱体性质而获得。因为在MVD上叶片间空间的数量相当多，由于第一片段的自动落下而得到的时间就相当多。

并且，第一次切割轨迹的简化增强了喷射的稳定性，并且结果证明对该第一次穿过切割使用高切割速度是顺利的。

此外，可以对更薄的材料厚度进行随后的加强切割。这增强了喷射的稳定性，因此减少了喷射的偏差影响。切割速度也可以是高速的，并且增强了切割的精确性。

根据本发明，给块的两个面中任一面提供至少一次加强切割，目的是切割以前通过所述连接切割而所获得块的任何区域。例如，该区域可以是在所述第一次切割期间所遇到的最易受磨料水喷射的偏差影响的区域，即，该区域靠近喷射出口。但是，因为通过加强切割再加工该特定区域，第一次切割期间的喷射偏差可以是相当大的，而没有害处。这个对使用高切割速度来进行第一次切割也是友好的。

通过包括磨料水喷射的喷射头的工具进行的所述磨料水喷射的切割步骤优选地包括：

-所述第一次切割，用相对于块的第一面的所述喷射头进行；接着，

-几次加强切割，其中这些加强切割中至少一次加强切割是用相对于块的所述第一面的所述喷射头进行的，并且其中至少另一次加强切割是用相对于块的第二面的所述喷射头进行的，该块的第二面与块的第一面相对。

通过磨料水喷射从材料块的两面进行切割的事实带来了更好的可达性。这产生了最接近成品侧面的叶片预制件，当证明这些磨铣事件是必要时，因此减少了随后磨铣事件的操作时间。而且，有利地，减少了MVD的整个制造时间。

而且，这种对待切割表面的改进的可达性不仅用于加强所获得的叶片预制件，而且也以可能最好的方式相对于待切割的每个表面定向喷射，增强该工艺的可靠性。

此外，注意到加强切割的倍增减少了磨料水喷射切割步骤实施的整体时间。实际上，如上所述，第一次三轴切割可以涉及最大的厚度，但是每次的加强切割可以在减少厚度的块上完成，接着是复杂轨迹，例如五轴。因此，它的结果是在喷射的稳定性方面的两种限制参数，具体是切割厚度和轨迹复杂性中只有一种参数保留于两种类型的切割中每种类型切割中，这两种类型切割中的每种类型切割都利用了高切割速度。