一种涡轮叶片气膜孔自适应定位方法技术

本发明专利技术公开了一种涡轮叶片气膜孔自适应定位方法，所述涡轮叶片气膜孔自适应定位方法包括：设定气膜孔加工机床的理想工件坐标系，根据重建几何模型获取涡轮叶片的真实工件坐标系，调整真实工件坐标系与理想工件坐标系重合，得出重建附壁倾角和涡轮叶片在设计模型中气膜孔的附壁倾角误差，根据附壁倾角误差驱动气膜孔加工机床的数控系统定位。根据本发明专利技术的涡轮叶片气膜孔自适应定位方法，通过获取实现真实涡轮叶片的气膜孔的空间位置误差补偿和气膜孔局部空间位置的附壁倾角误差补偿，由数控系统自动化实现自适应定位，补偿了宏观上气膜孔定位误差和每个气膜孔倾角误差，提高了真实涡轮叶片气膜孔加工精度，改善了真实涡轮叶片气膜冷却效果。

【技术实现步骤摘要】
一种涡轮叶片气膜孔自适应定位方法
本专利技术涉及特种加工
，尤其是涉及一种涡轮叶片气膜孔自适应定位方法。
技术介绍
相关技术中指出，航空发动机涡轮前温度已超过涡轮叶片材料可承受的温度极限，气膜冷却技术已被广泛用以降低涡轮叶片表面温度以保护叶片在高温环境下工作，这是通过叶片上规律分布的大量气膜冷却孔(简称气膜孔)喷出冷却气流在叶片壁面上形成气膜降温和隔热。为了提高涡轮叶片高温工作性能和使用寿命，不仅要求气膜孔要达到较高的孔形精度，而且希望提高气膜孔加工的空间位置精度，以改善冷却气膜厚度的均匀性及其附壁效果。然而，气膜孔空间位置精度较难保证，这是因为涡轮叶片作为复杂形状空心薄壁零件，多道前工序的加工误差积累会带来较大的定位基准位移误差和叶片变形误差，而且每个涡轮叶片误差都有所不同。传统的通过榫头定位的方式，加工机床直接按照理论模型工作坐标系图纸位置进行加工，势必会带来较大的气膜孔位置误差。因此，气膜孔加工前全方位精确分析变形涡轮叶片误差，从而研究出涡轮叶片上大量气膜孔加工的自适应定位方法，以接近甚至达到优化设计的冷却气膜效果，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡轮叶片气膜孔自适应定位方法,其特征在于，包括：/n设定气膜孔加工机床的理想工件坐标系；/n获取固定于所述气膜孔加工机床上的涡轮叶片的重建几何模型，根据所述重建几何模型获取所述涡轮叶片的真实工件坐标系；/n调整所述真实工件坐标系与所述理想工件坐标系重合；/n获取所述重建几何模型中所述气膜孔的重建附壁倾角；/n根据所述重建附壁倾角和所述涡轮叶片在设计模型中气膜孔的设计附壁倾角，得出附壁倾角误差；/n根据所述附壁倾角误差驱动所述气膜孔加工机床的数控系统定位。/n

【技术特征摘要】
1.一种涡轮叶片气膜孔自适应定位方法,其特征在于，包括：
设定气膜孔加工机床的理想工件坐标系；
获取固定于所述气膜孔加工机床上的涡轮叶片的重建几何模型，根据所述重建几何模型获取所述涡轮叶片的真实工件坐标系；
调整所述真实工件坐标系与所述理想工件坐标系重合；
获取所述重建几何模型中所述气膜孔的重建附壁倾角；
根据所述重建附壁倾角和所述涡轮叶片在设计模型中气膜孔的设计附壁倾角，得出附壁倾角误差；
根据所述附壁倾角误差驱动所述气膜孔加工机床的数控系统定位。


2.根据权利要求1所述的涡轮叶片气膜孔自适应定位方法,其特征在于，所述根据所述附壁倾角误差驱动所述气膜孔加工机床的数控系统定位，包括：
根据所述附壁倾角误差，在所述真实工件坐标系内将所述附壁倾角误差与气膜孔的设计附壁倾角进行合成，得到具有误差补偿的附壁倾角，将具有误差补偿的附壁倾角表达为多轴数控代码用于驱动所述气膜孔加工机床的数控系统定位。


3.根据权利要求1所述的涡轮叶片气膜孔自适应定位方法,其特征在于，所述根据所述附壁倾角误差驱动所述气膜孔加工机床的数控系统定位，包括：
在所述真实工件坐标系内，将气膜孔的设计附壁倾角表达为多轴数控代码，用于驱动所述气膜孔加工机床的数控系统预定位；
将所述附壁倾角误差表达为多轴数控代码，用于再次驱动所述气膜孔加工机床的数控系统二次定位。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的涡轮叶片气膜孔自适应定位方法,其特征在于，所述设定气膜孔加工机床的理想工件坐标系，包括：
基于所述气膜孔加工机床的榫头装夹夹具，将涡轮叶片的设计模型坐标系设置为所述理想工件坐标系。
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【专利技术属性】
技术研发人员：佟浩，李勇，曹培尧，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11