[发明专利]增减材复合制造涡轮叶片的加工方法

摘要

本发明所述的增减材复合制造涡轮叶片的加工方法，涉及一种涡轮叶片加工制造方法，具体为采用增减材方式制造涡轮叶片的复合加工方法。增减材复合制造涡轮叶片的加工方法包括：增材成形和减材加工；增材成形与减材加工交替循环进行；增材成形包括：A1、整体建模分层；A2、局部特殊分层；A3、规划增材路径；A4、单周期增材加工；减材加工分为：端铣和侧铣两种加工类型；根据加工类型不同减材加工方法包括：B1、加工区域划分；B2、设置工艺参数；B3、局部特殊参数设置；B4、单周期减材加工；增材成形和减材加工循环重复，直到完成整个涡轮叶片。本发明具有方法新颖、工艺简便、提高加工精度、尤其细节特征精加工、提高加工效率、适用范围广等特点，故属于一种集经济性与实用性为一体的增减材复合制造涡轮叶片的加工方法。

主权项

1.一种增减材复合制造涡轮叶片的加工方法，其特征在于所述的加工方法包括：增材成形和减材加工；增材成形与减材加工交替循环进行；所述的增材成形包括：A1、整体建模分层：使用三维建模软件绘制拟制备的金属工件模型，使用切片软件将三维模型切片分层；A2、局部特殊分层：对于有尺寸要求的内部细节特征区，减小切片分层的层厚，确保增材得到的特殊尺寸更接近设计尺寸，以减少减材加工的去除量；A3、规划增材路径：根据减材加工所需使用刀具的加工能力，合理选择每个周期堆积层数；A4、单周期增材加工：根据A3步骤得出的每一层的激光路径，将高能束照射在一定厚度的粉末层上，使其经历熔化/凝固的过程，逐层扫描，得到单个周期内的三维特征；所述的减材加工分为：端铣和侧铣两种加工类型；根据加工类型不同减材加工方法包括：B1、加工区域划分：识别拟制备的金属工件的三维模型确定加工类型，根据加工类型划分端铣区域和侧铣区域；涡轮叶片(5)的顶端与涡轮叶片底面(7)的上表面为端铣区域；涡轮叶片(5)的侧面，涡轮叶片内孔(8)为侧铣区域；B2、设置工艺参数：在加工区域内设置工艺参数，生成刀具路径；B3、局部特殊参数设置：对于有尺寸要求的内部细节特征区，根据具体结构设置工艺参数，生成刀具路径；对于有尺寸要求的内部细节特征区，及涡轮叶片(5)与涡轮叶片底面(7)的夹角(6)为圆角时，根据圆角的半径大小，减少减材刀具路径的轴向进给量，确保拟合得到的圆角半径复合设计要求；B4、单周期减材加工：根据B2及B3步骤得出的工艺参数，对拟制备的三维特征体进行减材加工，使已增材层达到所需表面质量与尺寸精度；所述的增材成形和减材加工循环重复，直到完成整个涡轮叶片。