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原文传递一种空心叶片陶瓷型芯加工方法

专利名称：	一种空心叶片陶瓷型芯加工方法
摘要：	本申请公开了一种空心叶片陶瓷型芯加工方法，涉及涡轮叶片制造技术领域。该方法的一个具体实施方式包括：首先扫描型芯毛坯材料，根据最终需加工的型芯尺寸形状生成铣刀运动与激光光斑扫描轨迹，测量加工后的型芯型面轮廓拟合获取型芯最佳位姿，在此坐标系下采用激光测距扫描得到型芯表面相对于焦平面的补偿距离，针对隔板、肋条、扰流柱等结构，分别设定不同的激光加工参数，待加工完成后取下型芯在碱性溶液中浸泡清除表面残渣并对尖边腐蚀倒角。本发明能够减少型芯模具开模成本，实现多种内腔气冷结构的快速验证。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国航发北京航空材料研究院
发明人：	杨泽南;牛书鑫;许骏杰;孙立新;赵婉蓉;王立斐;梁威;周立媛;张长春;王振栋
专利状态：	有效
申请日期：	2023-06-28T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-14T00:00:00+0800
申请号：	CN202310779181.1
公开号：	CN117047920A
代理机构：	中国航空专利中心
代理人：	张毓灵
分类号：	B28D1/22;B28D1/18;B;B28;B28D;B28D1;B28D1/22;B28D1/18
申请人地址：	100095 北京市海淀区北京市81号信箱
主权项：	1.一种空心叶片陶瓷型芯加工方法，其特征在于，包括：步骤S01：选取型芯毛坯，确定所述型芯毛坯的夹持加工定位基准；步骤S02：确定激光加工参数，测量单层加工后材料去除深度；步骤S03：根据光学扫描获取所述型芯毛坯的外形轮廓，确定加工余量分布，根据所述单层加工材料去除深度，生成铣削或激光加工刀尖运动轨迹；步骤S04：每加工去除一定量后，重复步骤S03，直至型芯毛坯的外形轮廓满足制造公差要求后停止；步骤S05：对型芯毛坯尾缘区域用于扰流柱铸造成型的结构制孔；步骤S06：加工型芯的盲槽结构和通槽结构；步骤S07：测量冷却结构尺寸及其在型芯上的位置度；步骤S08：对加工完成的型芯进行清洁、打磨。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S01还包括：根据型芯的设计尺寸，选取能够包络设计尺寸轮廓的型芯毛坯，并确定所述型芯毛坯的夹持加工定位基准。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S02中确定激光加工参数的方法还包括：选取与型芯毛坯相同材质的试块表面分别进行铣削与激光试加工，根据试加工结果设定激光加工参数。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S05还包括：采用旋切加工头控制光斑按螺旋线轨迹运动的方法，对型芯毛坯尾缘区域用于扰流柱铸造成型的结构制孔。 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S06还包括：采用振镜扫描模块控制光斑按蛇形填充线往复运动的方法，加工型芯的盲槽结构和通槽结构。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S07还包括：采用蓝光/激光共焦复合装置测量冷却结构尺寸及其在型芯上的位置度，若出现超差尺寸则步骤S05和步骤S06中加工参数迭代优化，直至尺寸合格。 7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S08还包括： S081：将加工完成的型芯置于碱性溶液中浸泡，清除粘附于型芯表面的残渣，并对尖锐的棱边倒角处理； S082：将型芯取出后在弱酸性溶液中中和，然后用清水冲洗后风干或自干。 8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S08之后，还包括步骤S09：采用表面目视和/或X射线检验判定型芯的表面及内部是否存在缺陷，如多件型芯产品存在加工引发的共性缺陷，则需并对与之关联的步骤S03～S06中的加工参数迭代优化。 9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S01中的型芯毛坯为烧结态，夹持加工定位基准位于加工完成的型芯的有效部位以外，在完成型芯加工后将其切除。 10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S03还包括：根据型芯毛坯的剩余厚度确定铣削或激光加工，当剩余厚度大于临界阈值使用铣削加工，当剩余厚度小于临界阈值使用激光加工。
所属类别：	发明专利