[发明专利]一种航空叶片气膜孔的穿透检测工艺

说明书

本发明提供了一种航空叶片气膜孔的穿透检测工艺，包括参数确定、机床坐标系切换、坐标零点设定、修整电极、气膜孔加工、电极丝损耗量测量、计算加工深度值、判断气膜孔是否穿透。本发明通过测量电极丝损耗的方式，实现叶片气膜孔是否穿透的识别，无任何附加设备成本；通过坐标系的切换，在不增加任何其它设备的情况下，实现了叶片气膜孔是否穿透的检测，既满足了测量要求，又满足了加工要求；基于工艺手段实现的穿透检测不受放电过程、环境噪音、冲液状态、放电参数等的影响，可靠度和识别度更高、更可靠。

技术领域

本发明涉及航空叶片加工和在线检测设备技术领域，尤其是涉及一种航空叶片气膜孔的穿透检测工艺。

背景技术

航空发动机叶片是高性能航空发动机的关键功能部件，其耐高温性能直接决定航空发动机的性能。为了提高航空发动机叶片的耐高温性能，通常要在航空叶片上加工出气膜孔。气膜孔的存在使得航空发动机在工作时，有高压气体从气膜孔流出并贴附在叶片表面，从而形成气膜降温隔热层，这种方式可以显著提高航空叶片的耐高温性能。为了实现航空叶片气膜孔的高精密加工，目前一般通过电火花、电化学、激光加工等技术手段来完成该类零件的高效、精密加工，其中电火花小孔加工技术是最成熟和稳定的加工手段。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

在电火花小孔加工过程中，会存在叶片小孔加工不透的情况，这严重影响了航空叶片的使用寿命。为了实现叶片气膜孔是否穿透的检测，主要方式有电流信号检测、电压信号检测、主站伺服状态检测、声音检测等手段，但是无论哪种手段或者是几种手段相结合都无法实现小孔穿透程度的百分之百识别。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航空叶片气膜孔的穿透检测工艺，以解决现有技术中存在的穿透检测技术穿透测试识别率低和穿透检测技术开发难度大的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种航空叶片气膜孔的穿透检测工艺，包括如下步骤：

第一步：确定气膜孔基本参数、设备参数，并在工艺技术文件中设定好加工坐标系和测量坐标系；

第二步，在加工坐标系下，设定主轴基准点、加工基准位置和电极丝伺服进给轴坐标零点；

第三步，进行电极丝放电修整，然后设定电极丝伺服进给轴坐标修正零点；

第四步，在测量坐标系下，设定电极丝伺服主轴的测量坐标零点；

第五步，切换至加工坐标系下，开始气膜孔加工；

第六步，切换至测量坐标系下，获得气膜孔加工的电极丝损耗量参数；

第七步，计算电极丝的加工深度值；

第八步，气膜孔穿透判断，当加工深度值大于气膜孔基本参数中的气膜孔深度时，按照第一步到第七步加工下一个气膜孔；当加工深度值小于气膜孔基本参数中的气膜孔深度时，则报警提示气膜孔未被穿透，并执行未穿透的处理程序。

作为本发明的进一步改进，在第一步中，气膜孔基本参数包括根据叶片图纸确定的每一个要加工的气膜孔在叶片表面的位置基准点和气膜孔的深度；设备参数包括根据前期加工数据或者基于叶片气膜孔加工数据，确定的气膜孔加工时，电极丝的最大损耗量和电极伺服给进主轴的最大进给量。

作为本发明的进一步改进，在第一步中，加工坐标系为电极丝伺服进给轴加工气膜孔时的移动坐标系；测量坐标系为机床移动以带动电极丝靠近或远离损耗检测准面时的移动坐标系。

作为本发明的进一步改进，在第二步中，主轴基准点是根据叶片型面上气膜孔的位置，以电极丝导向器最前端面中心点作为主轴基准点；第二步中，确定主轴基准点后，在设备中设定一给定数值，该给定数值为在加工时，气膜孔在叶片表面的位置基准点与主轴基准点之间的距离。