[发明专利]冷却涡轮翼型的适应性加工

权利要求书

1.一种用于加工涡轮叶片或旋叶的翼型部分(12)的方法，所述涡轮叶片或旋叶是通过铸造工艺生产的，所述翼型部分(12)包括限定翼型内部的外壁(18)，所述翼型内部具有一个或多个内部冷却通道(28)，所述方法包括：

接收关于所述翼型部分(12)的设计数据，所述设计数据包括标称外部翼型形状(40_N)数据和标称壁厚(T_N)数据；

通过确定目标外部翼型形状(40_T)来生成加工路径，所述目标外部翼型形状(40_T)是通过适配所述标称外部翼型形状(40_N)而生成的，其中，适配所述标称外部翼型形状使得在随后所加工的翼型部分中，在围绕所述一个或多个内部冷却通道(28)的所述外壁(18)上的所有点处都保持所述标称壁厚(T_N)；以及

根据所述加工路径加工通过铸造工艺生产的所述翼型部分(12)的外表面(18a)，来去除多余材料以符合所生成的所述目标外部翼型形状(40_T)，其中，确定所述目标外部翼型形状(40_T)包括：

在铸造工艺之后，测量所述翼型部分(12)的三维外部形状(40_A)；

相关于所测量的铸型翼型部分(12)的所述外部形状(40_A),获得所述一个或多个内部冷却通道(28)的冷却通道位置和形状的测量，所述冷却通道位置和形状的测量通过获得沿着铸型翼型部分(12)的外壁(18)的多个点处的实际壁厚(T_A)的测量来执行；

构造代表围绕所述一个或多个内部冷却通道(28)的测量位置(28m)的所述标称壁厚(T_N)值的点(42)；

执行最佳拟合操作以将所述标称外部翼型形状(40_N)与表示所述标称壁厚(T_N)的值的所述点(42)对准；

通过在最佳拟合对准之后适配所述标称外部翼型形状(40_N)来生成所述目标外部翼型形状(40_T)，以符合表示仍与所述标称外部翼型形状(40_N)的最佳拟合对准相偏离的所述标称壁厚的值的点(42a)。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括约束所述目标外部翼型形状(40_T)，使得所述目标外部翼型形状(40_T)不延伸超过铸型翼型部分(12)的所测量的所述外部形状(40_A)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述翼型部分(12)的三维外部形状(40_A)的测量是通过触觉坐标测量机探测、或者激光扫描或摄影测量、或它们的组合来执行的。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述实际壁厚(T_A)的测量是使用超声或X射线、或计算机断层摄影、或涡流、或它们的组合来执行的。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在沿着所述铸型翼型部分(12)的翼展方向(径向)和弦方向的多个点处执行所述实际壁厚(T_A)的测量。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加工路径包括数控(NC)程序。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述翼型部分(12)的外表面(18a)的加工是通过选自以下组的加工工艺来进行的，所述组由以下各项组成：磨削、铣削、电化学加工(ECM)以及放电加工(EDM)。

8.一种用于制造一排涡轮叶片或旋叶的方法，包括：

通过铸造工艺生产多个涡轮叶片或旋叶，每个叶片或旋叶包括具有一个或多个内部冷却通道的翼型部分(12)；

通过根据权利要求1至7中任一项所述的方法在所述铸造工艺之后加工每个翼型部分(12)的外表面(18a)，其中，用于所述加工的加工路径是特定针对每个单独叶片或旋叶的翼型部分(12)而生成的。