[发明专利]压气机叶片的倒角造型方法及加工方法

说明书

本发明公开了一种压气机叶片的倒角造型方法及加工方法，倒角造型方法包括以下步骤：输入包含缘台的不带倒角的压气机叶片的基础模型；确定基础模型上倒角区域多个倒角圆弧；在每个倒角圆弧上按照相同的规律分别选取多个点，将多个倒角圆弧上对应位置的点连接形成封闭的曲线，得到倒角区域的叶型型线；将得到的倒角区域的叶型型线取代基础模型中对应位置的压气机叶片的叶型截面的型线，得到带倒角的叶片模型。本发明通过采用上述方法对压气机叶片的设计模型进行倒角造型，有效保证压气机叶片的设计模型倒角区域叶型型线的完整性，避免采用CAD/CAM软件直接倒角出现“破损”的情况，从而方便利用该设计模型进行后续的强度计算和生产制造。

技术领域

本发明涉及一种压气机叶片的倒角造型方法及加工方法。

背景技术

在航空发动机、燃气轮机的压气机部件，以及地面轴流压气机中，转子叶片和静子叶片是常见的组成部分。对压气机叶片在其叶根和叶尖处进行倒角不管是对于设计还是生产制造都是一项非常重要的工作。压气机叶片在生产制造前都会进行强度计算，以避免压气机叶片不符合使用强度。对压气机叶片进行强度计算一般都是在相关软件中进行，这就需要压气机叶片的完整的设计模型。压气机叶片的完整设计模型的获取一般是先绘制出基础模型，然后通过CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)软件对压气机叶片的基础模型的叶根和叶尖处进行倒角。通过CAD/CAM对压气机叶片基础模型进行倒角的方式可能会出现“破损”现象，这将会给后续的叶片强度计算带来问题，而且还会在后续生产制造时影响加工效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术中通过CAD/CAM对压气机叶片的基础模型进行倒角的方式可能会出现“破损”，影响后续的叶片强度计算和生产制造的缺陷，提供一种压气机叶片的倒角造型方法及加工方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供了一种压气机叶片的倒角造型方法，所述压气机叶片的叶根和/或叶尖处一体成型有所述压气机叶片的缘台，所述压气机叶片与所述缘台的连接处具有半径为R的倒角，所述倒角造型方法包括以下步骤：

S1、输入包含所述缘台的不带倒角的所述压气机叶片的基础模型；

S2、确定所述基础模型上倒角区域的其中一个倒角圆弧：

在所述压气机叶片的叶根和/或叶尖处的叶片型线上选取一点X，在点X的法向选取一个位于缘台上的点P，求点P的法向量并根据倒角半径R得到圆球S1的球心O，计算压气机叶片的叶片型线的坐标点到球心O的距离的最小值l_min；

通过在点X的法向移动点P，分别找到点A和点B，使得点A处l_minR，点B处l_minR，然后通过二分法求得使该圆球S1与所述压气机叶片的叶型表面相切，计算圆球S1与缘台表面的切点C和圆球S1与所述压气机叶片的叶片表面的切点D，过切点C和切点D且圆心为O点、半径为R的圆弧即为倒角圆弧；

S3、重复步骤S2，在所述压气机叶片的周向上确定多个倒角圆弧；

S4、在每个倒角圆弧上按照相同的规律分别选取多个点，将多个倒角圆弧上对应位置的点连接形成封闭的曲线，得到倒角的区域的叶型截面的型线；

S5、将得到的倒角区域的叶型型线取代所述基础模型中对应位置的叶型型线，得到带倒角的叶片模型。

在本方案中，通过采用上述方法，可以有效保证压气机叶片被倒角后的设计模型倒角区域叶型型线的完整性，避免采用CAD/CAM软件直接倒角出现“破损”的情况，从而方便利用该设计模型进行后续的强度计算和生产制造。

较佳地，在步骤S2中，所述切点D通过以下步骤得到：