预成型坯（１０）包括翼型端头（１４）和燕尾形毂（１６）。毂（１６）首先进行电化学放电加工以形成毛燕尾（３２）。翼型端头（１４）进行电化学加工以形成翼型（１８）。然后，毛燕尾（３２）进行电化学放电加工以形成毛突起（３４）。精加工毛突起（３４）以在整体式转子叶片（１２）中形成从所述翼型（１８）延伸的燕尾（２０）。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体上涉及加工，更具体地，涉及电腐蚀加工。
技术介绍
近^M气轮机包括多歹按装在支承转子盘的周边的转子叶片。压气机叶片 作用对压气机中的空气加压，而且涡轮机叶片用作< 气膨胀以给支承盘提供 动力。高压涡轮miiil在它们之间延伸的传动轴给压气机提供动力。而且低压涡 轮机的涡轮风扇飞机发动机应用中的上游风扇提供动力。例如，在海上应用和 工业应用中，低压涡轮机给外部传动轴提供动力以给船用螺旋浆或发电机提供 动力。燃气轮机有多级压气机和涡轮机叶片。因此，在其中存在大量的这种叶片。 每级或每列的叶片都彼此相同，并且典型纟 与级之间的尺寸是变化的。各种制造工艺可以用来有效地制^E气机和涡轮机叶片，然而尽管如此， 大量的这种叶片需要消耗相当多的资源和时间，这实现了发动机成品的产量和 成本。典型地压气机叶片是最初由各自的预成型坯制成的实心的、超耐热合金金 属。典型地预成型坯是由条材M镦粗工艺制成，该工艺使金属发生塑性变形 以形成相对较宽的燕尾形毂和一体的、相对较窄的翼型端头。预成型坯的, 周边四周有余量，从而可以从那里适当地地加工出转子叶片的最终构形。然而，这些预成型坯是由诸如镍基超耐热合金的超耐热合金金属制成，这 样提高了用于燃气轮机中时的强度，这种强度的提高增加了制造过程中金属加 工的难度。为了获得其总体凹形的加压侧以及相对的、总体凸形的负压侧，必须精确 加工叶片的翼型，力口压侦特口负压侧从根部到顶部间隔着延伸并且在对立的前缘 和后缘之间的翼弦中延伸。也必须精确加工叶片的燕尾以形成一对具有典型的燕尾皿的相对的凸起，起，从而将M叶片安装到支承转子盘的周边的相应的燕尾槽中。燕尾可 以是支撑在转子盘的边缘的轴向槽中的轴向入口 ，也可以是周向入口并支撑在 围绕转子盘的边缘延伸的周向燕尾槽中。因此，翼型和燕尾构造为彼此不同，然而尽管如此，它们相对彼此都必须 具有精确外形以被准确地支撑在转子盘的周边上，从而在经^M转过程中受到 的相当大的空气动力载荷和离心载荷的同时，在运转过程中对通过压气机的空气有效地实施它们的压縮功能，。在美国商用了很多年的压气机转子叶片的常规制紅艺中，压气机叶片是 由一系列工艺制成。首先，上述预成型坯夹在其翼型端头周围，然后将燕尾形 毂精磨成具有总体h形或i形形状的毛皿或燕尾，在其对立侧上有凹槽从而 形驗考基面。然后，用常规电化学加工(ecm)机床将预成型坯夹在毛燕尾周围，其 中，翼型端头的对立侧上的一对电极工具或电极板一起平移向电化学方法加工 禾服，从那里切削J斜指斗并且^^要求的用千分之几英寸表示的小公差范围内 形成精确构造的翼型。电化学加工是一种常规手段，在电化学加工中，预成型坯和电极板分别作 为阳极和阴极进行通电，电解质在它们之间的空隙里循环。随着对立板向内朝 向彼此平移，ecm从翼型端头去除材料，以对应于两个电极板的互补外形达 到翼型的要求厚度和外形。由于此时的翼型加工到了其最终外形和表面光洁度，在随后的制造工艺中 它必须得到适当的保护，通常是采取将其封装在合适的诸如锡和铋软金属基体 中的方式。然后，可以再次将封装翼型适当地夹在精磨机床上，从而可以将毛燕尾精 磨成中间毛突起形，精密地围绕最终燕尾的要求构造。精磨施加实质的载荷在 预成型坯上，这些载荷必须在相应夹具中适当的支撑。由于原始翼型端头的尺 寸过大，可以用相对简单的卡具或夹具支撑该端头。然而，已加工的翼型具有其最终尺寸和表面光洁度，并且它的简单卡具可 能会对翼,生不能接受的损害，所以翼型受到封装的保护，该封装就要简单 地夹在磨床上。在最终突起的打磨之后，然后可以用任一种常规加工工艺，例如通过对单 个燕尾突起或凸起的附加精加工，获得燕尾的最终构造。当燕離行最后加工时，M31简单地;)^七^^属基体的方式可以然后将翼 翻率开封装。此时的预成型坯包括最后完成的翼型和燕尾和它们之间的一体式 平台，然后进行典型的修整工序，例如，将翼型的长度剪切至ij所要求的尖头高度。将预成型坯加工成最终构造的转子叶片通常所需的分离式工艺通常需要多 个丰腺和多个操作者，这也相应i鹏高了附带财。鉴于涡轮发动机的每级所需的叶片的数目很大，压气机叶片通常进行相对 大批量的加工。例如，通常是八个预成型坯同时进行精磨以形成毛燕尾。围绕 支承卡具的周边对四十个预成型坯进行精磨以形 毛，。通常，ECM工艺一次在单个叶片上导电，因为电极板的外形适于补充每 个翼型的总体凹形的加压侧以及齡翼型的总体凸形的负压侧，通常，从根部 至顺部并且在前缘和后缘之间变化。尽管预成型坯的批量加工允许其同时加工以减少加工时间，但是，由于将 各个叶片卡在磨床上所需的额外时间，加工时间仍然会增加。对大量叶片的每 个的封装以及之后的对那些叶片的封装的解开也需要额外时间。并且，当需要 较小产量需求量时，预成型坯的大批量加工会使较小量叶片的加工不经济。因此，需要提供一种电加工转子叶片的改虹艺以降低其复杂性并且舰 小批量的高效加工。
技术实现思路
预成型坯包括翼型端头和燕尾形毂。毂首先进行电化学放电加工以形成毛 燕尾。翼型端头进行电化学加工以形成翼型。然后，毛燕尾进行电化学放电加 工以形成毛突起。精加工毛突起以在从整体式转子叶片中形成从翼型延伸的燕 尾。附图说明结合附图，根据优选、示范性实施例，在以下的详细描述中更具体地说明了本专利技术及其更多目的和优点，其中图1是由原始预成型坯制成转子叶片的方法的示意流程图。图2是图1所示预成型坯以及从那加工得到的最终构造的转子叶片的部分截面剖视图。图3是图1所示ECDM t服的示意正视图，从预成型坯去除材料。 图4是沿图3的线44截取的ECDM t几宋的示意侧视图。 图5是图3所示ECDMt腺的侧视图，与图4类似，示出t服在从预成 型坯去除材料时的附加用途。 零件列表预成型坯10 、产品一軒叶片12、翼型端头14、燕尾形毂16、第一部 分一翼型18、第二部分一燕尾20、平台22、电加工单元24、单个操作者26、 第一*， 28、第二机床30、第一形状一毛燕尾32、第二形状一毛突起34、精 加工机宋36 、心轴38、第一切削盘40、第二切削盘42、平移台44、驱动系 统46、控制器48、电源50、冷却液源52、 7賴卩液54 、第一 ECM板56、第 二ECM板58、液态电解质60、槽62、隆起64、侧台66、第一卡具68 、 ECM 卡具70、第二卡具72、中心槽74、侧台具体实施例方式图1示出了工件或预成型坯10，其需要加工以制成成品，例如用于燃气 轮机(未示出)的軒叶片12。如上所述，典型的燃气轮机包括多级压气机转 子叶片，例如转子叶片12，这些叶片适当地安装在支承转子盘(未示出)的周 边。予贼型坯10包括与燕尾形毂16的不同絲的第二部^体成型的、呈翼 型端头14形态的第一部分。由于燃气轮机的不良环境，预成型坯由合适的金 属制成，例如具有加强S艘的镍基超耐热合金。预成型坯由任何常规方式制成， 例如以上所述的镦粗工艺。预成型坯的尺寸比最终要求的转子叶片12的适当地大一些，翼型端头14 与成品的第一部分例如转子叶片的翼型18相当，但是为了允许从那里精确去 除材料，最初要稍微大一点。预成型坯的燕尾形毂16与成品的第二并且不同的部分，例如最终燕尾20 以及一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制造转子叶片（１２）的方法，包括： 提供带有翼型端头（１４）和燕尾形毂（１６）的预成型坯（１０）； 使用第一旋转电极盘（４０）第一电化学放电加工（ＥＣＤＭ）所述毂（１６）以形成毛燕尾（３２）； 电化学加工（ＥＣＭ）所述端头（１４）以形成翼型（１８）； 使用第二旋转电极盘（４２）第二电化学放电加工（ＥＣＤＭ）所述毛燕尾（３２）以形成毛突起（３４）；以及 精加工所述毛突起（３４）以在整体式转子叶片（１２）中形成从所述翼型（１８）延伸的燕尾（２０）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：MS兰菲尔，魏斌，TW罗金斯基，DS达尔，JS詹森，JF韦塞尔斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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