[发明专利]涡轮叶片陶芯软芯撑加工方法

摘要

本发明公开了一种涡轮叶片陶芯软芯撑加工方法，用于解决现有方法软芯撑与陶芯贴合点一致性差的技术问题。技术方案是该方法在陶芯叶身距叶尖部位1/3处叶型中心位置确定一个软芯撑点，在陶芯叶身距叶尖部位2/3处叶型曲线上均匀布置两个软芯撑点，以软芯撑位置点为中心，Y轴方向为轴线，做直径Φ4mm的圆柱，利用陶芯曲面及蜡型模具曲面为边界裁剪圆柱，两曲面间几何形体即为软芯撑几何模型；依据软芯撑几何结构编制的加工程序，采用VMC‑850机床，硬质合金球头铣刀进行加工，实现蜡质软芯撑的加工制备。提高了软芯撑与陶芯贴合点的一致性。

主权项

一种涡轮叶片陶芯软芯撑加工方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、确定叶盆、叶背软芯撑位置；陶芯叶身段长度为75mm，打印点截面Ⅰ和截面Ⅱ高度分别为叶身的1/3和2/3，将截面线投影到XZ平面，得到截面Ⅰ及截面Ⅱ；截面Ⅰ沿陶芯Y轴方向与陶芯叶盆的交线三等分，得到点Q1、Q2，截面Ⅱ沿陶芯Y轴方向与陶芯叶盆的交线二等分，得到点Q3，点Q1、Q2、Q3即为陶芯叶盆部位软芯撑打印点；截面Ⅰ沿陶芯Y轴方向与陶芯叶背的交线三等分，得到点Q4、Q5，截面Ⅱ沿陶芯Y轴方向与陶芯叶背的交线二等分，得到点Q6，点Q4、Q5、Q6即为陶芯叶背部位软芯撑打印点；步骤2、确定叶盆、叶背软芯撑几何形状；以点Q1、Q2、Q3为中心，Y轴向为轴线分别作Φ4mm圆柱，利用陶芯叶盆型面与蜡型模具型面对圆柱进行裁剪，得到叶盆软芯撑几何结构；以点Q4、Q5、Q6为中心，Y轴向为轴线分别作Φ4mm圆柱，利用陶芯叶背型面与蜡型模具型面对圆柱进行裁剪，得到叶背软芯撑几何结构；步骤3、分析软芯撑材料，选择数控机床、夹具、刀具、工艺参数；软芯撑材料为精铸用蜡料，具有较小的热膨胀率和收缩率，较高的耐热性；根据陶芯尺寸大小，软芯撑设定为Φ4mm的圆柱；软芯撑与陶芯Y轴平行，结合陶芯整体结构，选择：机床为三轴数控机床，根据软芯撑直径，确定刀具直径≤1mm，选择刀具为硬质合金铣刀，其刀具球头半径为0.5mm；步骤4、软芯撑毛坯制备；采用中性洗涤剂加水清洗，去除掉陶芯表面油膜；将所选用的软芯撑蜡料通过水浴加热，控制蜡液温度不超过100℃；在软芯撑位置附近涂覆蜡液，涂覆蜡液尺寸大于软芯撑尺寸，以备数控加工余量；步骤5、软芯撑数控加工；利用通用CAD/CAM软件进行编程，并对刀位轨迹进行仿真验证；加工时选择的机床为：VMC‑850，选择的刀具为：硬质合金球头铣刀，机床转速选择为1300r/min，进给速度为800mm/min。