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用于在对叶片的叶根进行加工的过程中通过叶片的叶刃对叶片进行锁定的支架制造技术

技术编号:7998263 阅读:167 留言:0更新日期:2012-11-22 06:58
本发明专利技术涉及一种锁定涡轮发动机叶片(1)的支架,所述叶片包括根部(2)和根部外的至少一部分。所述支架用于在机床上加工所述外面部分并包括用于接收所述叶片的固定颚板(6),在所述固定颚板上限定有至少六个点,该六个点形成阻挡件,并且在所述固定颚板上为所述叶片限定定位参考系统。所述支架还包括移动颚板(7),该移动颚板用于在加工所述外部部分的过程中借助至少一个对所述叶片根部(2)进行夹持的装置而将所述叶片保持在所述固定颚板(6)上。所述移动颚板(7)具有第一夹持装置(11),该第一夹持装置在所述根部(2)的一个表面上施加基本垂直于所述表面的压力。所述支架的特征在于,所述固定颚板具有第二夹持装置(21),该第二夹持装置在所述根部的前缘或后缘上施加压力,所述压力基本沿着所述根部的后缘或前缘的方向定向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在对叶片的叶根进行加エ的过程中通过叶片的叶刃对叶片进行锁定的支架本专利技术涉及航空领域,更具体地,涉及涡轮发动机叶片生产领域。润轮发动机叶片(vane)由两部分组成上部,或叶刃(blade)以及底部,或叶根(root),上述两部分通过平台隔开。叶刃定位于气流中,就压缩机叶片而言,叶刃产生压缩气体,就涡轮叶片而言,叶刃通过膨胀气流产生エ。叶片生产的ー个基本元素就是使叶刃相对于叶根正确地相对定位,因为当叶根固定至圆盘并由此相对于涡轮发动机被固定吋,该定位决定了叶刃在气流中的位置,并由此决定叶刃的空气动力学效率。通常,叶片的生产开始于形成毛坯,就压缩机叶片而言,毛坯通过锻造形成,就涡轮叶片而言,毛坯通过鋳造形成。这ー操作通常产生具有成品尺寸的叶刃部分,以及粗略形成的叶根部分,该叶根部分必须随后进行切割,以提供最終的球茎形状或揪树形状。赋予叶根的形状允许叶根在涡轮发动机上运行的过程中通过圆盘中的插座被固定。在叶根切割操作的过程中,重要的一点是避免相对现有公差増加过大的加工公差,由此,不增加相对叶根对叶刃进行定位时的不精确,所述现有公差与叶刃的生产有夫。对叶根的加工通过将叶片在已知的參考系中定位来实现,该參考系与机床相关,并由六个支承点形成,支承点形成阻挡件,叶片必须支承在阻挡件上。某些情况下,叶片中与上述阻挡件接触的点由叶片外表面上的參考点形成,该參考点在锻造或鋳造的过程中产生。接下来的步骤对于确保相对叶刃对叶根进行正确定位是必不可少的,包括对叶片进行夹持,使得叶片在加工叶根的过程中不移动,并使得球茎或揪树的侧面正确定位。与该操作相关的ー个难点是,叶刃具有三维形状,其不具有平面表面,完美分布的支承压カ可以施加到平面表面上。现有技术中常用的方法之一是在由低沸点材料制成的核心中对叶刃,或至少叶刃的一部分进行涂覆。通过这种方式,叶刃的精确定位取决于核心的定位,核心设计为具有平面表面。在对叶根进行加工之后,核心通过熔化去除,叶片再次显现其正常外形。这种方法具有若干缺陷,例如,増加了叶根不精确定位的风险,増加了围绕叶刃定位核心所造成的叶刃制造公差。特别是就涡轮叶片而言,保护叶刃中形成的空腔是有利的,由此防止核心的材料在固化之后阻塞通往叶片冷却空腔的孔ロ。最后,即使对核心的材料进行细心选择,也存在叶刃表面可能被该材料污染的风险。还设计出来另外ー种方法,其包括在安装叶刃及叶片的平台之后,将叶刃机械夹持到机床的床头上的六个阻挡件上,夹持件抵靠在叶刃上。该方法无法确保完美的稳定性,因为通常施加于叶刃的外侧的中心的支承压カ由于仅作用于ー个方向而受到限制。此外,可以施加的压カ的量被叶刃的强度以及形成该外侧的厚度的内衬的强度而限制。在支承压力不足的情况下,叶刃可能在加工过程中移动。另ー方面,大大的支承压カ会导致外侧的表面刮痕,并在某些情况下会导致具有相对较小厚度的该外侧的外形产生变形。本专利技术的目的为提出ー种装置以克服这些缺陷,该装置用于将涡轮发动机的叶片的叶刃固定在机床的床头上,该装置没有现有技术缺陷的至少一部分,特别地,该装置确保切割叶片的叶根或其它部分的过程中稳固保持叶刃,而没有损坏外形的风险。、为此,本专利技术涉及一支架,其用于将包括具有三维形状的第一部分和至少ー个与所述第一部分相邻的第二部分的エ件锁定于机床中,以对所述第二部分进行加工,所述第一部分具有由至少两个基本平行的侧边所限定的非平面表面,所述支架包括固定颚板,该固定颚板用于接收所述エ件,且在所述固定颚板上限定有至少六个点,该六个点形成阻挡件,并且在所述固定颚板上为所述エ件限定定位參考系统,以及移动颚板,该移动颚板用于在加工所述第二部分的过程中借助至少ー个对所述第一部分进行夹持的装置的作用而将所述エ件保持在所述固定颚板上,所述移动颚板具有第一夹持装置,该第一夹持装置在所述第一部分的所述非平面表面上施加基本垂直于所述表面的压力,特征在于所述固定颚板具有第二夹持装置,该第二夹持装置在所述侧边中的一者上施加压力,所述压カ基本上沿着所述侧边中的另ー者的方向而定向。在将两个侧边连接在一起的方向上作用的第二夹持装置,以及作用在エ件的非平面表面上的第一夹持装置,能够确保即使磨床在与第二夹持装置施加的力的方向平行的方向上作用在第二部分上时,也能确保对エ件的良好保持。在特定实施方式中,将要锁定的エ件为涡轮发动机的叶片,第一部分为叶刃,侧边为所述涡轮发动机叶片的前缘和后缘。由此,可以对叶片的叶根进行正确加工,同时仅通过 施加在叶刃上的压カ就能够保持叶根,由此能够自由接近叶限。有利地,第一夹持装置包括在所述非平面表面上离散分布的至少三个支承点。选择沿离散表面进行接触,使得支承点在叶刃的表面上更好地适应,而不受生产变动的影响,选择多个支承点,減少了施加在叶片的每个点上的压力。该特有特征是重要的,因为涡轮叶片是中空的,并且其外表面制成为相对较薄的衬套的形式。在特定实施方式中,第一夹持装置包括在所述非平面表面上离散分布的至少四个支承点,由此,施加到所述表面上的压カ在所有的点上小于100巴。优选地,作用于所述非平面表面上的力的合力作用于将与所述表面相关的阻挡件连接在一起的多边形中。由此,在与叶片的内侧相关的阻挡件上获得正的支承压力。更优选地,作用于所述非平面表面上的力的合力基本作用干与所述表面相关的所述阻挡件的重心区域,作用于每个所述阻挡件上的系数相同。由此,每个阻挡件承受相同的压力,该压カ为保持叶片所需的最小值。在特定实施方式中,第二夹持装置包括沿所述侧边中的一者离散分布的至少两个支承点。有利地,作用于所述侧边中的一者上的力的合力作用于将与所述另ー侧边相关的所述阻挡件连接在一起的部分中。优选地,用于所述侧边中的一者上的力的合力基本作用干与所述另ー侧边相关的所述阻挡件的重心区域,作用于每个所述阻挡件上的系数相同。在特定实施方式中,第二夹持装置的形式为具有突出部的基板,并由单一夹持装置驱动。本专利技术还涉及锁定支架,其配置有エ件,该エ件通过所述锁定支架的移动颚板保持在所述锁定支架的固定颚板上。通过參考附图对本专利技术的若干实施方式进行的详细描述,可以更好地理解本专利技术,本专利技术的其它目的,细节,特有特征以及优势能够更清晰地得以展示,所述实施方式由纯说明性而非限制性的实施例提供。在这些附图中图I为从内侧观察的涡轮发动机的高压(HP)涡轮的叶片的前视图;图2为从外侧观察的涡轮发动机的高压(HP)涡轮的相同叶片的前视图;图3为根据本专利技术实施方式,安装于机床床头中并通过保持装置固定在位置上的高压涡轮的叶片的透视图;图4为根据本专利技术实施方式的机床床头及其保持装置的透视图;图5为根据本专利技术实施方式的用于保持叶片的第一装置的透视图,该第一装置形成保持装置的一部分; 图6为位于抵靠在高压涡轮叶片的内侧上的位置的第一保持装置的透视图;图7为根据本专利技术实施方式的用于保持叶片的第二装置的透视图,该第二装置形成保持装置的一部分;图8为位于抵靠在高压涡轮叶片的后缘上的位置的第二保持装置的透视图;图9为高压涡轮叶片的透视图,该高压涡轮叶片的外侧支承在属于叶片定位參考系的阻挡件上;附图说明图10为根据本专利技术替换实施方式,安装于机床床头中并通过保持装置固定在位置上的高压涡轮的叶片的透视图。參照图I和2,它们示出了高压涡轮叶片I的内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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:奥利维耶·都鲍伊乔斯·查康菲利普·戴斯马斯杰拉德·海尔吉恩保罗·门盖伊
申请(专利权)人:斯奈克玛
类型:发明
国别省市:

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