一种转子叶片型面簸箕孔结构加工方法及簸箕孔结构与流程

本申请属于航空发动机叶片冷却结构设计领域，特别涉及一种转子叶片型面簸箕孔结构加工方法及簸箕孔结构。

背景技术：

气膜冷却是降低叶片表面温度、提高冷却效率的重要手段，簸箕孔的应用使得气膜孔出流的冷气具有更好的贴壁和气膜覆盖效果，因此簸箕孔已被广泛应用于高压涡轮导向叶片和转子叶片上。目前，大多数簸箕孔采用电火花加工形式进行加工，现有结构簸箕孔与底孔都是相切的设计，即电火花加工时沿着气膜孔轴线进刀；为了方便工艺、节约加工成本，往往同一排簸箕孔采用相同的结构尺寸，即图1所示相同的a角度和深度b。

但是，对于复杂型面的转子叶片，当同一排气膜孔采用一套结构参数进行加工时，加工出的气膜孔差异较大，如图2所示，l1和l1'相差很多，进而导致不同位置簸箕孔气膜覆盖效果不一致；通常情况下，b值基本不变，调整角度a(刀具角度)可以使气膜孔达到较好的一致性，但是这样会导致每加工一个气膜孔换一把加工刀具，大大增加了加工工艺的复杂性和加工成本；当叶片型面曲率变化较大时，同一簸箕孔的两个边也会存在一定的差异(长短边)，偏离图1中(右)理想的簸箕孔形状，如图2所示l1〉l2。因此，为了使加工后的气膜孔具有较好的一致性(气膜覆盖效果)，亟需设计一种既与叶片型面相匹配的簸箕孔结构以及加工方法。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种转子叶片型面簸箕孔结构加工方法及簸箕孔结构。

第一方面，本申请公开了一种转子叶片型面簸箕孔结构加工方法，包括如下步骤：

步骤一、采用预定刀具，选取转子叶片型面上同一排预加工的簸箕孔中的第一个簸箕孔；

步骤二、进刀前，调整所述预定刀具的进刀方向与所述第一个簸箕孔处的底孔轴线呈第一预定角度r；

步骤三、调整所述预定刀具绕所述底孔中心线旋转第二预定角度c，其中，所述用于保证所述第一个簸箕孔的两边长度相等；

步骤四、进刀，且进刀深度预定深度b，并完成所述第一个簸箕孔加工。

根据本申请的至少一个实施方式，所述的转子叶片型面簸箕孔结构加工方法还包括：

步骤五、依次选取同一排预加工的簸箕孔中的其他簸箕孔，并采用同一个所述预定刀具，按照所述步骤二至步骤四进行依次加工。

第二方面，本申请公开了一种根据上述任一项所述的转子叶片型面簸箕孔结构加工方法得到的簸箕孔结构，每个所述簸箕孔结构包括两条侧边，其边长分别为第一边长l1和第二边长l2，所述第一边长l1等于所述第二边长l2。

根据本申请的至少一个实施方式，每个所述簸箕孔结构的底面与底孔的轴线成预定角度。

根据本申请的至少一个实施方式，同一排的不同位置所述簸箕孔结构的侧边的所述第一边长l1长度相同。

本申请至少存在以下有益技术效果：

本申请的转子叶片型面簸箕孔结构加工方法及簸箕孔结构，能够实现不同位置簸箕孔与型面(特别是针对曲率变化较大的转子叶片型面)的匹配设计，使其具有比较一致的簸箕孔孔边长度，从而提高同排簸箕孔气膜冷却效果的一致性；另外，通过调整簸箕孔对称面的角度(也就是加工簸箕孔刀具的进刀角度)，实现了同一个簸箕孔两边的对称性；进一步，本申请的簸箕孔结构，可以缩短簸箕孔生产周期、节约加工成本，同时又保证了加工后簸箕孔对称性和同排簸箕孔气膜覆盖效果的一致性。

附图说明

图1是本申请的转子叶片型面簸箕孔结构加工方法中叶片结构示意图；

图2是现有转子叶片型面上簸箕孔布局示意图；

图3是图2中b处放大示意图；

图4是现有簸箕孔结构尺寸示意图；

图5是本申请转子叶片型面上簸箕孔结构布局示意图；

图6是图5中m-m剖视图。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

下面结合附图1-图6对本申请的转子叶片型面簸箕孔结构加工方法及簸箕孔结构做进一步详细说明。

第一方面，本申请公开了一种转子叶片型面簸箕孔结构加工方法，包括如下步骤：

步骤一、采用预定刀具，选取转子叶片型面上同一排预加工的簸箕孔中的第一个簸箕孔。

步骤二、进刀前，调整预定刀具的进刀方向与第一个簸箕孔处的底孔轴线呈第一预定角度r。

步骤三、调整预定刀具绕底孔中心线旋转第二预定角度c，其中，用于保证第一个簸箕孔的两边长度相等。

步骤四、进刀，且进刀深度预定深度b，并完成第一个簸箕孔加工。

进一步，本申请的转子叶片型面簸箕孔结构加工方法还可以包括：

步骤五、依次选取同一排预加工的簸箕孔中的其他簸箕孔，并采用同一个所述预定刀具，按照所述步骤二至步骤四进行依次加工。

本申请的转子叶片型面簸箕孔结构加工方法中，所有簸箕孔具有相同的角度a(例如20度)，根据位置的不同对角度r(也就是进刀角度)和深度b(微调)进行调整，这样保证可以采用同一个型号的刀具即可加工出一致性较好的簸箕孔；簸箕孔对称面与xoy面(xoy面平行于底孔中心线)成一角度c，即加工时，刀具绕底孔中心线转动角度c，以保证加工出的簸箕孔两边具有相同的长度l1和l2，保证制造和设计的符合性，进而保证冷气出流的后气膜覆盖效果。

第二方面，本申请公开了一种根据上述任一项的转子叶片型面簸箕孔结构加工方法得到的簸箕孔结构，每个簸箕孔结构包括两条侧边，其边长分别为第一边长l1和第二边长l2，其中，第一边长l1等于第二边长l2。进一步地，每个簸箕孔结构的底面与底孔的轴线成预定角度(向外偏)，其中吗，预定角度是可以根据需要进行适合的选择，以确保同一排的不同位置簸箕孔的侧边l1和l1'长度相同，即同一排的不同位置簸箕孔结构的侧边的第一边长l1长度相同。

综上所述，本申请的转子叶片型面簸箕孔结构加工方法及簸箕孔结构，能够实现不同位置簸箕孔与型面(特别是针对曲率变化较大的转子叶片型面)的匹配设计，使其具有比较一致的簸箕孔孔边长度，从而提高同排簸箕孔气膜冷却效果的一致性；另外，通过调整簸箕孔对称面的角度(也就是加工簸箕孔刀具的进刀角度)，实现了同一个簸箕孔两边的对称性；进一步，本申请的簸箕孔结构，可以缩短簸箕孔生产周期、节约加工成本，同时又保证了加工后簸箕孔对称性和同排簸箕孔气膜覆盖效果的一致性。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。