本发明专利技术涉及一种用于制造整体式叶片盘的方法，包括：使用磨料水射流来切割材料块（１００）的步骤，以产生从圆盘径向延伸的叶片预型件，同时保留在至少两个直接连续的叶片预型件之间形成连接装置（１１２）的材料；然后－叶片预型件的铣削步骤，以获得定型的叶片毛坯（２０２）；然后－通过铣削叶片毛坯（２０２）而进行的精加工步骤，以获得具有最终轮廓的叶片（２）；然后－去除所述连接装置（１１２）的步骤。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及优选地用于飞行器涡轮发动机的整体式叶片盘的制造领域。
技术介绍
为制造整体式叶片盘(也称“DAM”或“整体叶盘”)，可使用通过磨料水射流(jet d’ eau abrasif)切割材料块的步骤，之后进行一个或多个铣削步骤。相对于仅进行铣削的方法，铣削前使用通过磨料水射流切割的步骤允许大幅减少 制造时间和成本。这一点可特别根据该制造方法要求约移除75%的初始块材料以获得DAM 这一事实解释。通过磨料射流切割移除大部分材料允许减少制造时间，且减少了铣床的磨 损。然而，不认为该方法是完全优化的。实际上，一缺点在于在该制造方法过程中存在 叶片变形和振动，且叶片越长，该缺点越大。为限制对所制造DAM质量的影响，该变形和振 动要求降低前进速度不同类型加工，这不利于制造时间。振动及制造时间延长也造成工具 高度磨损，对制造成本不利。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是至少部分地消除与现有技术的实施方式相关的上述缺点。为此，本专利技术的目的是提供一种用于制造整体式叶片盘的方法，包括-使用磨料水射流来切割材料块的步骤，执行该步骤以产生从圆盘径向延伸的叶 片预型件，同时保留在至少两个直接连续的叶片预型件之间形成连接装置的材料，所述连 接装置与所述圆盘径向隔开；然后-叶片预型件的铣削步骤，以获得定型的叶片毛坯；然后-通过铣削叶片毛坯而进行的精加工步骤，以获得具有最终轮廓的叶片；然后-去除所述连接装置的步骤。 因此，本专利技术的值得注意之处在于，在通过磨料水射流切割的步骤中，在至少两个 叶片预型件间且优选地在所有叶片预型件间形成连接装置。这大幅限制了或者甚至消除了 在制造期间叶片的变形和振动，这是因为叶片仍然是通过初始块材料保持相互机械连接。有利地，该特征允许对不同类型加工施加高前进速度，减少制造时间，且不影响制 造的DAM的质量。另外，制造时间的减少及制造过程中叶片振动的减少使得工具的磨损程 度(尤其是铣床的磨损)降低，这有利地限制了制造成本。优选地，执行通过磨料水射流进行切割的步骤，使得所述连接装置优选地将直接 连续的多个叶片预型件彼此连接，所述多个叶片预型件的数量严格地大于3。但也可考虑 具有相互连接的直接连续的预型件的多个组，但各组间不相互连接。尽管如此，根据所遇到 的要求，通过连接装置相互保持的叶片预型件的数量和预型件上的连接装置的布置是适当 的。根据优选实施例，执行通过磨料水射流进行切割的步骤，使得所述连接装置基本 形成环，该环优选地定中心于圆盘的轴线处。该环优选地延展360°，仅由其连接的叶片预 型件中断。但如上所述，该环可不完全闭合，即不连接特定的直接连续预型件。然而，执行通过磨料水射流进行切割的步骤，使得所述环将所有叶片预型件彼此 连接，且其后每个叶片预型件构成DAM的叶片。在此情况下，优选地，执行通过磨料水射流 进行切割的步骤，使得所述环将叶片预型件的叶尖彼此连接。之后环形成切块的外周环状 部分，叶片预型件朝圆盘方向从该环径向向内延伸。然而，一可替换的解决方案可包括执行通过磨料水射流进行切割的步骤，使得所 述环在距叶片预型件的叶尖径向向内的一定距离处将所述叶片预型件彼此连接。在此情况 下，例如，可认为该环大致在预型件长度中点处将预型件彼此连接。确定地，可结合上述两种解决方案，即同时设置外周保持环及相对外周环径向向 内定位的内保持环。更一般地，在不超出本专利技术的范围的情况下，当设置外周保持环时，在 叶片预型件之间可设置附加连接装置，不必为环形。因此，保留制造连接装置的材料，直到铣削精加工步骤结束为止，并且然后去除此 材料。当然，在根据本专利技术的方法中可执行其它传统的步骤，例如-在通过磨料水射流进行切割的步骤之前，车削材料块；-在精加工步骤之后，抛光和/或喷砂处理叶片；-将叶片切割至一定长度；-以及平衡DAM。优选地，所述整体式叶片盘的直径大于或等于800mm。因此，确定地，制造期间相互 保持叶片的连接装置的存在，允许考虑制造具较长叶片的较大直径DAM，因为减小或甚至消 除了叶片的变形和振动。优选地，叶片的最小长度为150mm。优选地，所述整体式叶片盘具有厚度大于或等于IOOmm的圆盘。然而，因磨料水射 流切割技术可获得的性能规格较高，厚度可为约160mm或更大。该厚度也大致对应于各叶 片在前缘和尾缘间相对DAM轴线延伸的距离。优选地，整体式叶片盘的叶片是扭曲的，扭曲角可达45°或甚至更大。优选地，所使用的所述材料块由钛或其合金之一制成。优选地，所述整体式叶片盘为用于飞行器涡轮发动机的整体式叶片盘。更优选地，所述整体式叶片盘为飞行器涡轮发动机中的涡轮机或压缩机的转子的 整体式叶片盘。在阅读以下详细的非限制性描述之后，本专利技术的其它优点和特征将变得显而易 见。附图说明将参照附图进行此描述，在附图中-图1示出了用于涡轮发动机的整体式叶片盘的局部透视图，其可通过实施根据 本专利技术的制造方法来获得；以及-图2a至图2d示意性示出了当采用一个优选实施方式的制造方法时，整体式叶片盘在其制造过程中的不同步骤的视图。 具体实施例方式首先参照图1，可以看到通过使用根据本专利技术的制造方法获得的整体式叶片盘1。 其优选用于组成飞行器的涡轮机的压缩机或涡轮的转子。通过本专利技术的方法获得的整体式叶片盘(下文简称DAM)具有较大尺寸，即其直径 大于或等于800mm，叶片2的长度至少等于150mm，且圆盘4厚度“e”大于或等于130mm。另 外，具有中心轴5的圆盘4所携带的叶片强烈扭曲，扭曲角可达45°或更大。作为说明，已 知地，该角度相当于给定叶片2的叶根6和叶尖8之间的虚拟角度。现在将参照图2a至图2d描述用于制造叶片盘(DAM) 1的方法的优选实施方式。首先，对钛合金制成的且优选预加工的材料块(也称为“单块毛坯”)执行第一车 削步骤，其目的是例如加工该材料块至距最终尺寸1mm。下一步骤包括通过磨料水射流切割实心块，以形成叶片预型件。为此，使用超高压(如3000巴压力)和超高精度(如六轴)水射流切割机执行。 超高水压使得磨料传输，优化其材料切割效果。已知方式中，使用金刚石或蓝宝石喷嘴产生 水射流。另外，混合室允许添加诸如砂粒等磨料。因此，聚焦喷枪(canon de focalisation) 使水和砂粒均勻，并使水和砂粒混合物聚焦于切割区。磨料水射流切割技术允许获得较高的材料移除率及满意的重复精度。因此，非常 适合移除材料以形成沿轴线5穿过材料块整个深度“e”的内叶片空间(inter-aubes)。因此，图2a示出了磨料水射流切割步骤完成时材料块100的上部。因此该材料块 具有从圆盘4径向延伸(即垂直于中心轴线5)的叶片预型件102。通常，在材料块100的 厚度中实现切割以在外周直接连续的叶片预型件102之间形成内叶片空间110。另外，执行该步骤以在预型件102间形成连接装置，连接装置此处采用环112的形 式，该环定中心于轴线5，且优选连接叶片预型件102的所有叶尖108。因此，环112组成被 切割的材料块100的外周环状部分，并因此创建内叶片空间110的外部径向界限。磨料水射流切割步骤可通过执行以下操作实现移除以大致扭曲或螺旋方式从圆 盘径向延伸的第一部分材料的第一切割操作、且随后移除也以大致扭曲或螺旋方式径向延 伸的体积较小本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于制造整体式叶片盘（１）的方法，包括：－使用磨料水射流来切割材料块（１００）的步骤，执行该步骤以产生从圆盘（４）径向延伸的叶片预型件（１０２），同时保留用于在至少两个直接连续的叶片预型件之间形成连接装置（１１２）的材料，所述连接装置与所述圆盘径向隔开；然后－对所述叶片预型件（１０２）的铣削步骤，以获得定型的叶片毛坯（２０２）；然后－通过铣削所述叶片毛坯（２０２）而进行的精加工步骤，以获得具有最终轮廓的叶片（２）；然后－去除所述连接装置（１１２）的步骤。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：泽格贝兰格，塞巴斯蒂安博尔迪，蒂埃里让马勒维尔，克里斯托弗查尔斯莫里斯罗卡，
申请(专利权)人：斯奈克玛公司，
类型：发明
国别省市：FR[]
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