一種通過鍛造來制造零件的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種通過鍛造來制造零件的方法，該方法包含以下步驟：測(cè)量該鍛造零件（1）的幾何特性；將所測(cè)得的形狀與該零件將獲得的理論形狀進(jìn)行對(duì)比，由此推演出與該理論形狀不符的區(qū)域（Z）以及需要從所述不符合區(qū)域去除的材料的厚度，拋光該鍛造零件（1）的不符合區(qū)域，以通過使用受控研磨帶來去除材料的所希望的厚度，研磨帶的控制考慮至少一個(gè)表示在拋光不符合區(qū)域的過程中該研磨帶磨損程度的參數(shù)。
【專利說明】一種通過鍛造來制造零件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過鍛造來制造零件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明更具體地涉及制造大尺寸的鈦合金葉片，例如渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片，并且通過研磨拋光操作將它們最終加工成通過鍛造獲得的半成品零件的形狀符合要求。
[0003]渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片通常是通過精密鍛造制成的。精密鍛造是在合適模具上連續(xù)沖壓毛坯直到獲得形狀和尺寸特征與已完成零件的形狀和尺寸特征接近的半成品零件。對(duì)于通過鍛造獲得的半成品風(fēng)扇葉片，因其允許的尺寸公差很小，故其葉面不符合希望得到的幾何特性。舉例來說，葉面的幾何特性包括扭曲，即葉面的連續(xù)截面沿著堆疊軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；彎曲，即葉片相對(duì)于堆疊軸和參照點(diǎn)彎曲；波動(dòng)；和形狀缺陷。
[0004]因此，使葉面符合要求是很必要的?？偟膩碚f，是通過去除與理論輪廓相比，具有多余厚度的葉面位置的材料來修正其吸入側(cè)與壓力側(cè)的輪廓。通過精密鍛造，這種修正涉及去除可總計(jì)為毫米的十分之幾，通常在0.4mm至0.7mm之間范圍內(nèi)的多余厚度。
[0005]為此目的，一些符合理論輪廓并在葉面前邊緣和后邊緣之間且沿葉面軸以陣列延伸分布的點(diǎn)被確定。半成品葉片的幾何特性是通過使用三維探針在這些點(diǎn)測(cè)量而得到的。以 申請(qǐng)人:名義的專利文件EP1596156描述了這種探針。由此便可得知希望獲得的理論形狀與葉面的真實(shí)形狀之間的差異。
[0006]在現(xiàn)有技術(shù)中，有一種操作稱作“厚度分類”，其在于確定具有最小厚度的零件的區(qū)域，并通過施加涂層來對(duì)它們加以保護(hù)。該操作主要是通過人工完成。此后，在被保護(hù)區(qū)域之間，多余的材料通過化學(xué)加工去除，其在于將零件浸泡在適于侵蝕金屬的酸中保持一確定的時(shí)間。然后，該零件通過局部和反復(fù)拋光具有外表缺陷和化學(xué)加工痕跡的超出公差區(qū)域而被人工地再加工。此操作包含“首次”外表拋光。必要時(shí)，該零件可進(jìn)行手工再加工，以將其形狀加工到所要求的公差。
[0007]最后，已知為“末次”外表拋光的自動(dòng)拋光用于確?？諝鈩?dòng)力學(xué)輪廓是連續(xù)的，且表面狀態(tài)適于確保氣流的適當(dāng)流動(dòng)。自動(dòng)拋光通常使用研磨帶進(jìn)行。例如，所使用的帶具有由重結(jié)晶碳化硅構(gòu)成的研磨材料。該帶安裝在被驅(qū)動(dòng)以相對(duì)于該零件的表面切向旋轉(zhuǎn)的輪子上。該輪相對(duì)于表面的運(yùn)動(dòng)通過考慮待拋光表面的形狀的程序進(jìn)行控制。例如在表面上研磨帶的行進(jìn)速度、輪子相對(duì)于零件的行進(jìn)速度，以及施加到該表面上的壓力和所述研磨材料的粒度這樣的拋光參數(shù)均被確定，以去除材料的所要求的厚度并實(shí)現(xiàn)所希望的表面形狀。一研磨帶拋光機(jī)的描述記載在美國(guó)專利N0.5193314中。
[0008]上述的人工操作對(duì)操作人員來說是很費(fèi)力的，尤其是當(dāng)他們需要加工例如渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片這樣的重零件時(shí)，，且這需要被檢查。
[0009]以 申請(qǐng)人:名義的專利申請(qǐng)文件W02010/149720試圖用自動(dòng)化操作替代那些人工
操作，從而解放操作者。
[0010]在那篇專利申請(qǐng)文件中所描述的方法包括:[0011].通過鍛造來制造一半成品零件；
[0012].測(cè)量該半成品半成品零件的幾何特性；
[0013].將所測(cè)得的半成品零件的形狀與該零件將獲得的一理論形狀對(duì)比，并由此推演出不符合該理論形狀的區(qū)域，以及需要從所述區(qū)域中去除的不符合的材料厚度；和
[0014].拋光該半成品零件的不符合的區(qū)域，以通過使用一受控的研磨帶來去除材料的所希望的厚度。
[0015]所述帶通過改變?cè)摿慵鄬?duì)于研磨帶的前進(jìn)速度來控制，而其他拋光參數(shù)保持不變。
[0016]在將被去除的材料厚度，也被稱為“去除部”，與上述相對(duì)前進(jìn)速度之間建立一種關(guān)系。這個(gè)關(guān)系是通過測(cè)量和/或計(jì)算而建立的，對(duì)于不符合和需要被加工的各區(qū)域，它使得可基于所希望的去除量，確定將應(yīng)用的前進(jìn)速度。該前進(jìn)速度越慢，被去掉的材料量越大。
[0017]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在適合的拋光后獲得的零件的形狀與要獲得零件的理論形狀之間具有相對(duì)較大的尺寸偏差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明的一具體目的是對(duì)此問題提供一種簡(jiǎn)單、有效且低成本的方案。
[0019]為此，本發(fā)明提供一種通過鍛造來制造零件的方法，該方法包含以下步驟:
[0020].通過鍛造來制造一半成品零件；
[0021].測(cè)量該半成品零件的幾何特性；
[0022].將所測(cè)得的該半成品零件的形狀與該零件將獲得的理論形狀進(jìn)行對(duì)比，由此推演出與該理論形狀不符的區(qū)域以及需要從所述不符合區(qū)域去除的材料的厚度，其中的參數(shù)是從以下參數(shù)中選擇出的:拋光上述區(qū)域時(shí)研磨帶行進(jìn)的距離；拋光上述區(qū)域時(shí)該零件相對(duì)于研磨帶的平均前進(jìn)速度；拋光上述區(qū)域時(shí)研磨帶的平均行進(jìn)速度；以及拋光上述區(qū)域的持續(xù)時(shí)間；以及
[0023].拋光該半成品零件的不符合區(qū)域，以通過使用受控研磨帶來去除材料的所希望的厚度；
[0024]該方法的特征在于，研磨帶的控制考慮至少一個(gè)表示在拋光不符合區(qū)域的過程中該研磨帶的磨損的參數(shù)。
[0025]在控制研磨帶時(shí)考慮磨損使得可在適合的拋光后，獲得形狀與將獲得的理論形狀接近的零件。
[0026] 申請(qǐng)人:已觀察到，當(dāng)研磨帶在拋光不符合的區(qū)域時(shí)，研磨帶的逐漸磨損對(duì)在拋光過程中其去除的材料的厚度產(chǎn)生影響。此觀察直到現(xiàn)在才進(jìn)行。
[0027]可考慮一個(gè)或多個(gè)表示上述磨損的參數(shù)，以控制該研磨帶。
[0028]優(yōu)選地，對(duì)研磨帶的控制包括控制該零件相對(duì)于研磨帶的前進(jìn)速度。
[0029]在此情況下，在拋光過程中該研磨帶的前進(jìn)速度與該研磨帶施加在該零件上的壓力可以是恒定的。
[0030]用于拋光的機(jī)器在改變前進(jìn)速度時(shí)的響應(yīng)時(shí)間短于改變帶的行進(jìn)速度時(shí)的響應(yīng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)帶的輪的旋轉(zhuǎn)速度的函數(shù))，或者改變由研磨帶施加的壓力時(shí)的響應(yīng)時(shí)間。[0031 ] 因此優(yōu)選控制改變具有最短響應(yīng)時(shí)間所仰仗的參數(shù)。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，對(duì)于各類型的待拋光的半成品零件，圖表和數(shù)學(xué)關(guān)系被預(yù)先確定，以確定作為在所述不符合的區(qū)域中待去除的材料厚度的函數(shù)，并作為表示在拋光不符合的區(qū)域時(shí)所述帶的磨損的至少一個(gè)參數(shù)的函數(shù)的該零件相對(duì)于該研磨帶的前進(jìn)速度。
[0033]這些圖表和數(shù)學(xué)關(guān)系使得可通過閱讀和計(jì)算，來推演作為所希望的去除量的函數(shù)的所采用的前進(jìn)速度，同時(shí)還考慮帶的磨損。
[0034]優(yōu)選地，這些圖表和數(shù)學(xué)關(guān)系是為了確定作為在所述不符合的區(qū)域中待去除材料的厚度的函數(shù)、在拋光上述區(qū)域時(shí)該零件相對(duì)于該研磨帶的平均前進(jìn)速度的函數(shù)以及在拋光上述區(qū)域時(shí)該研磨帶所行進(jìn)的距離的函數(shù)的該零件相對(duì)于該研磨帶的前進(jìn)速度。
[0035]有利地，所述圖表或數(shù)學(xué)關(guān)系是通過對(duì)與待拋光零件相同類型，并已使用相同類型的研磨帶而受到拋光的零件進(jìn)行校準(zhǔn)后而確定的，其中所去除材料的厚度已在不同區(qū)域測(cè)量，所述區(qū)域的加工參數(shù)是已知的，所述測(cè)量與加工參數(shù)限定一組點(diǎn)。
[0036]舉例來說，當(dāng)兩個(gè)零件用相同材料制成時(shí)，它們是相同類型的，例如當(dāng)兩個(gè)帶的研磨用砂粒具有相似的硬度和粒度時(shí)，則它們是相同類型的。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的特征，該方法包括由測(cè)量點(diǎn)插值，以將它們與數(shù)學(xué)函數(shù)(例如多項(xiàng)式函數(shù)或仿射函數(shù))結(jié)合在一起。
[0038]這樣的插值使得可使用少量的點(diǎn)來對(duì)于將被去除材料的各種不同厚度和對(duì)于表示所述帶的磨損的各種參數(shù)的不同值來確定所述關(guān)系或確定適于用來確定該零件相對(duì)于該研磨帶的前進(jìn)速度的中間點(diǎn)。
[0039]舉例來說，已發(fā)現(xiàn)，多項(xiàng)式函數(shù)使得可通過近似值來計(jì)算作為在前前進(jìn)速度、在前行進(jìn)距離或?qū)嶋H在前平均前進(jìn)速度函數(shù)的去除量。從已拋光零件上測(cè)量的一些點(diǎn)，插值使得可確定這些多項(xiàng)式函數(shù)的不同系數(shù)。一旦所述函數(shù)被確定，所述參數(shù)中的任何一個(gè)都可通過其他參數(shù)計(jì)算得出。如上面所解釋的那樣，輸入?yún)?shù)是優(yōu)選的:所希望的去除量；在前平均前進(jìn)速度；和研磨帶已經(jīng)行進(jìn)的距離。由輸入?yún)?shù)計(jì)算得到的輸出參數(shù)優(yōu)選為用來控制研磨帶的相對(duì)前進(jìn)速度。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，該零件還經(jīng)歷最終拋光，以去除跨越該零件至少一部分的材料的均勻厚度。
[0041 ] 舉例來說，該零件是渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]通過參照附圖閱讀以下非限制性實(shí)施例的說明，本發(fā)明可被更好地理解，并呈現(xiàn)本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點(diǎn)，在所述附圖中:。
[0043]圖1是一渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的示意側(cè)示圖；
[0044]圖2顯示一種研磨帶拋光機(jī)；
[0045]圖3是一葉片的側(cè)示圖，具有柵格(應(yīng)用于葉片表面的一部分)用于為要求將去除材料的區(qū)域繪制地圖；
[0046]圖4是一給定的相對(duì)前進(jìn)速度的三維曲線圖，顯示作為在前距離與在前平均前進(jìn)速度函數(shù)的去除量；以及[0047]圖5是一給定在前平均前進(jìn)速度和一給定在前距離的二維曲線圖，顯示作為該零件相對(duì)于研磨帶的前進(jìn)速度的函數(shù)的去除量。
【具體實(shí)施方式】
[0048]圖1顯示徑向延伸的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的半成品風(fēng)扇葉片1，該葉片由鈦合金制成，并通過精密鍛造制成。葉片I具有球根2，柄腳2’，平臺(tái)3(其中球根2、柄腳2’和平臺(tái)3共同形成根部)，以及被設(shè)計(jì)用來由透入該渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣掃過的葉面4。中間的鰭板或隔離板5從葉片4的壓力側(cè)和吸入側(cè)表面突出，以形成用于相鄰的葉片I的支承表面。
[0049]壓力側(cè)表面與吸入側(cè)表面在前邊緣BA與后邊緣BF之間延伸，它們沿這些邊緣結(jié)合在一起。
[0050]該葉片的多個(gè)部分顯示在圖1中。這些部分從SI到S7相互平行，且沿葉片的縱軸(堆疊軸)相互分隔開。所述部分的位置是相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)例如葉片根部的球根2這樣的基準(zhǔn)平面而限定的。那些點(diǎn)限定在壓力側(cè)與吸入側(cè)表面上，與各部分S1-S7相齊。這樣即可通過對(duì)這些點(diǎn)的三維坐標(biāo)來限定葉面4的形狀。
[0051]在所示實(shí)施例中，位于平臺(tái)3與壓力側(cè)的鰭板或隔離板5之間的葉面4的部分是由七個(gè)標(biāo)記為SI至S7的部分限定的。點(diǎn)沿所述部分中的每個(gè)，在后邊緣BF與前邊緣BA之間，標(biāo)記在葉面4的表面上。例如,在標(biāo)記為S4的部分上,具有在后邊緣BF與前邊緣BA之間標(biāo)記為S41至S49的點(diǎn)。如同在現(xiàn)有技術(shù)中那樣，該方法是通過使用三維測(cè)量機(jī)器人來測(cè)量通過鍛造獲得的半成品葉片I的幾何特性。
[0052]在專利EP1596156中， 申請(qǐng)人:描述了該方法的一個(gè)例子，以及使跨越一葉片表面分布的多個(gè)點(diǎn)的幾何特性能夠被同時(shí)測(cè)量的設(shè)備。三維測(cè)量在一機(jī)械零件的表面上相對(duì)于一基準(zhǔn)預(yù)定框架的一組預(yù)定點(diǎn)的坐標(biāo)包括:
[0053].準(zhǔn)備階段，其中在一構(gòu)成基準(zhǔn)零件的第一機(jī)械零件的表面上所述預(yù)定點(diǎn)的坐標(biāo)被同時(shí)測(cè)量；
[0054].初始化階段，其中沿著所述基準(zhǔn)零件的點(diǎn)的法線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行線性測(cè)量；
[0055].測(cè)量階段，其中跨越對(duì)應(yīng)于所述基準(zhǔn)零件的點(diǎn)的該零件的用于測(cè)量的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行線性測(cè)量；和
[0056].計(jì)算階段，其中用于測(cè)量的該零件的點(diǎn)的三維坐標(biāo)是基于所述基準(zhǔn)件的點(diǎn)的三維坐標(biāo)、基于所述線性測(cè)量，并基于在那些點(diǎn)的理論法線的余弦方向進(jìn)行計(jì)算。
[0057]利用此計(jì)算，該計(jì)算在預(yù)定部分上的各測(cè)量點(diǎn)上進(jìn)行，可識(shí)別不符合的區(qū)域，即在所考慮的點(diǎn)具有額外厚度的區(qū)域，同時(shí)考慮該零件的形狀缺陷，如果有的話。
[0058]取代使用真實(shí)的基準(zhǔn)零件，還可使用通過由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)軟件產(chǎn)生而獲得的幾何形狀。
[0059]對(duì)于每個(gè)不符合的區(qū)域，皆獲得一對(duì)于待去除材料的量的厚度，以使這些區(qū)域符合。此材料的厚度也被稱為去除量。
[0060]在去除量被確定后，本發(fā)明的方法包括制作一個(gè)去除量的地圖。為此目的，用于拋光的表面被細(xì)分為符合或不符合的區(qū)域zn，-,Z770對(duì)于每個(gè)不符合的區(qū)域，地圖給出需要被去除的材料或“料”的量的值，以使該葉片符合。
[0061]葉面4的表面隨后在一自動(dòng)機(jī)器上拋光，該自動(dòng)機(jī)器去除作為已建立地圖的函數(shù)的材料。
[0062]參照?qǐng)D2，下文是對(duì)用于執(zhí)行本發(fā)明的方法的拋光機(jī)的一個(gè)例子的描述。
[0063]圖2中顯示的機(jī)器I可從供應(yīng)商IBS購買。工作臺(tái)6具有兩個(gè)卡盤7，葉片I在該兩個(gè)卡盤7之間水平固定。由葉片I形成的組件及其支撐可沿此方向X移動(dòng)，或可在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下圍繞此軸沿方向U旋轉(zhuǎn)。在該工作臺(tái)之上，一頭部8安裝在垂直支架9上，并可沿其軸Z運(yùn)動(dòng)。頭部8還可圍繞軸Z旋轉(zhuǎn)，如箭頭W所示。電動(dòng)機(jī)被提供以沿兩個(gè)方向驅(qū)動(dòng)該頭部。最后，頭部8可沿與方向X垂直的方向Y水平運(yùn)動(dòng)，并可圍繞此軸沿方向V旋轉(zhuǎn)。這些運(yùn)動(dòng)都是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的。頭部8支撐一接觸輪10，該接觸輪可圍繞一相對(duì)于所述頭部靜止的軸旋轉(zhuǎn)。頭部8上安裝的一個(gè)電動(dòng)機(jī)在一研磨帶的幫助下驅(qū)動(dòng)輪10，該研磨帶安裝在所述輪10的周邊。所述電動(dòng)機(jī)連接到一控制板上，該控制板包括具有程序裝置的控制單元11和具體包括關(guān)于用于拋光的葉片的幾何特性的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。為了拋光該葉片，所述帶局部并相切地應(yīng)用到其表面上，同時(shí)施加一確定量的壓力，同時(shí)使該帶移動(dòng)，從而使其與輪10—起旋轉(zhuǎn)。
[0064]去除量的值與作為結(jié)果的表面狀態(tài)取決于幾個(gè)參數(shù)，具體例如:
[0065].該研磨帶的粒度；
[0066].作為輪10圍繞其軸旋轉(zhuǎn)結(jié)果的所述帶的行進(jìn)速度；
[0067].由輪10施加的帶抵靠葉片表面的壓力；與
[0068].帶沿著葉片的相對(duì)前進(jìn)速度，其在此例中為該工作臺(tái)，即該葉片的相對(duì)于所述帶沿軸X的前進(jìn)速度。
[0069]在下述執(zhí)行中，不符合的區(qū)域通過控制葉片與拋光帶之間的相對(duì)前進(jìn)速度來拋光，優(yōu)選同時(shí)保持接觸壓力和帶的旋轉(zhuǎn)速度(也稱作帶的行進(jìn)速度)恒定。該機(jī)器是基于料去除量的地圖控制的。對(duì)于該機(jī)器，此地圖轉(zhuǎn)換為葉片相對(duì)于拋光帶的前進(jìn)速度的地圖。
[0070]為了確保在拋光后得到的葉片形狀與期望的形狀相符，需要在控制研磨帶時(shí)考慮至少一個(gè)表示拋光過程中研磨帶磨損的參數(shù)。
[0071]在下面的例中，對(duì)于待拋光的不符合的各區(qū)域來說，在控制該研磨帶時(shí)要考慮拋光上述區(qū)域時(shí)研磨帶已行進(jìn)的距離(在此稱為行進(jìn)的距離或在前距離)以及葉片相對(duì)于研磨帶的平均前進(jìn)速度(在下文中稱為在前平均速度)。
[0072]這些參數(shù)間的關(guān)系是通過圖表或數(shù)學(xué)關(guān)系獲得的，以設(shè)法確定作為在不符合的區(qū)域中所希望的去除量、在前平均速度以及在前距離函數(shù)的葉片相對(duì)于研磨帶的前進(jìn)速度。
[0073]下面描述圖表的形成方式以及這些不同參數(shù)之間數(shù)學(xué)關(guān)系的獲得方式。之后便會(huì)解釋葉片相對(duì)于帶的前進(jìn)速度值是如何從上述圖表或數(shù)學(xué)關(guān)系推導(dǎo)出來的。
[0074]圖表和數(shù)學(xué)關(guān)系是基于與待拋光葉片相同類型，并已使用相同類型的研磨帶拋光的葉片來確定的，其中去除量在不同區(qū)域被測(cè)量，并且所述區(qū)域中的加工參數(shù)是已知的，所述測(cè)量與加工參數(shù)限定一組點(diǎn)。
[0075]所述葉片是相同類型的，例如當(dāng)它們由相同材料制成時(shí)，兩個(gè)帶是相同類型的，例如當(dāng)它們的研磨用砂粒具有相似的硬度和粒度。
[0076]對(duì)于這些點(diǎn)的每個(gè)來說，限定以下內(nèi)容:葉片相對(duì)于研磨帶的前進(jìn)速度(下文中稱為前進(jìn)速度)；在前的平均速度；所完成的去除量；和在前距離。
[0077]對(duì)于給定的前進(jìn)速度(V)，并且對(duì)于給定的在前距離(D)，例如可考慮，作為一近似值，去除量(E)取決于在應(yīng)用一第二度多項(xiàng)式關(guān)系時(shí)的在前平均速度(VMA)。換句話說，對(duì)于恒定的D和V, E=^ (VMA),其中是一個(gè)屬于aj^+a^+ad類型的多項(xiàng)式函數(shù)。已知多個(gè)點(diǎn)在此曲線上，一插值操作使得可計(jì)算系數(shù)a2、ai，和a0 (已知為多項(xiàng)式函數(shù)的系數(shù))，并由此推演出函數(shù)f\。
[0078]同樣的，對(duì)于給定的前進(jìn)速度(V)和給定的在前平均速度(VMA)，可近似考慮該去除量(E)取決于在應(yīng)用一第二度多項(xiàng)式關(guān)系時(shí)的在前距離(D)，其中多項(xiàng)式關(guān)系具有可通過插值由多個(gè)已知點(diǎn)確定的系數(shù)。
[0079]另外，對(duì)于給定的在前距離(D)和對(duì)于給定的在前平均速度(VMA)，可近似考慮去除量(E)取決于在應(yīng)用一第二度多項(xiàng)式關(guān)系時(shí)的前進(jìn)速度，其中多項(xiàng)式關(guān)系具有可通過插值由多個(gè)已知點(diǎn)確定的系數(shù)。
[0080]以此方法通過進(jìn)行插值，可以限定表格，對(duì)于確定的前進(jìn)速度(V)，給予作為在前平均速度(VMA)與在前距離(D)的函數(shù)的去除量(E)。還可獲得其他曲線，使不同參數(shù)相聯(lián)系的關(guān)系目前已知。
[0081]應(yīng)觀察到，去除量隨著在前距離D的增加而減少。所實(shí)現(xiàn)的去除量的量隨著帶磨損的增加而變小，此磨損隨著在前距離D的增加而增加。同樣的，去除量E隨著在前平均速度VMA的增加，以及隨著相對(duì)前進(jìn)速度V的增加而減少。
[0082]由于研磨帶由相對(duì)前進(jìn)速度控制，因此應(yīng)當(dāng)確定何種相對(duì)前進(jìn)速度V應(yīng)該被應(yīng)用于不符合的待拋光區(qū)域，以獲得在該區(qū)域中的希望的去除量E。 [0083]為此目的，一個(gè)方法在于使用圖4中所示的曲線12。到達(dá)該區(qū)域前所述帶的行進(jìn)距離，即在前距離D容易確定，在前平均速度VMA也是這情況。因此，應(yīng)由曲線12讀取對(duì)應(yīng)于此已行進(jìn)距離D和此在前平均速度VMA的去除量Ep此去除量E對(duì)應(yīng)于給定的相對(duì)前進(jìn)速度Vp
[0084]相同的步驟應(yīng)用在多個(gè)不同的速度(V1, V2，V3，V4)上。分別對(duì)應(yīng)于速度V1, V2，V3,V4的值E1, E2, E3，E4繪制在一個(gè)圖(圖5)上，對(duì)應(yīng)于穿過這些點(diǎn)的多項(xiàng)式函數(shù)(例如一第二度多項(xiàng)式函數(shù))的曲線13通過插值獲得。剩下要做的就是確定應(yīng)用在對(duì)應(yīng)于從區(qū)域(Ezwe)希望去除量的區(qū)域的相對(duì)前進(jìn)速度(Vzwe)的值。舉例來說,該去除量可在0.2mm至0.7_的范圍內(nèi)。
[0085]自然地，這樣的讀取并非由操作者從圖表人工完成，而是這些計(jì)算操作都是由該機(jī)器的計(jì)算裝置執(zhí)行的，得到的結(jié)果被轉(zhuǎn)發(fā)到驅(qū)動(dòng)拋光機(jī)的控制裝置11。
[0086]在此描述的圖僅用于表示所包含的現(xiàn)象。所述參數(shù)和函數(shù)的不同值可由該機(jī)器的計(jì)算裝置直接計(jì)算，而無須準(zhǔn)備這樣的圖。
[0087]一旦對(duì)于速度V1讀取了值E1，則另一更為近似的方法在于將E1與所尋求的去除量的值^相比較。一般來說，此去除量E1不會(huì)完全對(duì)應(yīng)于所尋求的去除量Ek的值。作為近似值，(對(duì)于已知的在前距離D)可沿著VMA軸確定一個(gè)新的速度值，記為\，其對(duì)應(yīng)于基于三維曲線的尋求的去除量Εκ。此速度Vk可用作用來驅(qū)動(dòng)研磨帶的相對(duì)前進(jìn)速度。此方法較上述方法更快，但精確性較差。盡管如此，發(fā)現(xiàn)該方法對(duì)于制造目前使用的且形狀遵守尺寸公差的葉片還是足夠的。
[0088]在此考慮帶磨損的適合的拋光之后，葉片隨后可使用具有更細(xì)粒度的研磨帶而受到最終拋光，設(shè)法去除跨越葉片的至少一部分的材料的一均勻厚度，以平滑任何外觀缺陷。在這種情況下，必須對(duì)一對(duì)應(yīng)的額外厚度，例如以0.7mm量級(jí)的額外厚度來設(shè)置公差。
【權(quán)利要求】
1.一種通過鍛造來制造零件的方法，該方法包含以下步驟: ?通過鍛造來制造一半成品零件(I)； ?測(cè)量該半成品零件(I)的幾何特性； ?將所測(cè)得的該半成品零件的形狀與該零件將獲得的理論形狀進(jìn)行對(duì)比，由此推演出與該理論形狀不符的區(qū)域(Z)以及需要從所述不符合區(qū)域去除的材料的厚度；以及 ?通過使用受控研磨帶來拋光該半成品零件(I)的不符合區(qū)域(Z)，以去除材料的所希望的厚度； 該方法的特征在于，研磨帶的控制考慮至少一個(gè)表示在拋光不符合區(qū)域的過程中該研磨帶的磨損的參數(shù)(VMA, D),所述參數(shù)選自以下參數(shù):在拋光前述區(qū)域時(shí)由該研磨帶行進(jìn)的距離(D);在拋光前述區(qū)域時(shí)該零件相對(duì)于該研磨帶的平均前進(jìn)速度(VMA);在拋光前述區(qū)域時(shí)該研磨帶的平均行進(jìn)速度；和拋光前述區(qū)域的持續(xù)時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述研磨帶的控制包括控制該零件相對(duì)于所述研磨帶的前進(jìn)速度(V)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在拋光過程中該研磨帶的行進(jìn)速度與該研磨帶施加在該零件(I)上的壓力是恒定的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)于各種類型的待拋光的半成品零件(1)，圖表或數(shù)學(xué)關(guān)系被預(yù)先確定，以確定作為在所述不符合的區(qū)域(Z)中待去除的材料厚度(E)的函數(shù)，并作為表示在拋光不符合的區(qū)域(Z)時(shí)所述帶的磨損的至少一個(gè)參數(shù)(VMA, D)的函數(shù)的該零件(I)相對(duì)于該研磨帶的前進(jìn)速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述圖表和數(shù)學(xué)關(guān)系設(shè)法確定作為在所述不符合的區(qū)域(Z)中待去除材料的厚度(E)的函數(shù)、在拋光上述區(qū)域時(shí)該零件相對(duì)于該研磨帶的平均前進(jìn)速度的函數(shù)以及在拋光上述區(qū)域時(shí)該研磨帶所行進(jìn)的距離(D)的函數(shù)的該零件(I)相對(duì)于該研磨帶的前進(jìn)速度(V)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述圖表或數(shù)學(xué)關(guān)系是通過與待拋光零件(I)相同類型，并已使用相同類型的研磨帶而進(jìn)行拋光的零件而確定的，其中所去除材料的厚度已在不同區(qū)域中測(cè)量，所述區(qū)域的加工參數(shù)是已知的，所述測(cè)量與加工參數(shù)限定一組點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，該方法包括由所測(cè)量的點(diǎn)插值，以將它們與數(shù)學(xué)函數(shù)，例如多項(xiàng)式函數(shù)或仿射函數(shù)，結(jié)合在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該零件還經(jīng)歷最終拋光，以去除跨越該零件(I)的至少一部分的材料的均勻厚度。
9.根據(jù)權(quán)利 要求1-8中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該零件是渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片
(I)。
【文檔編號(hào)】B24B21/16GK103764344SQ201280041570
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月26日
【發(fā)明者】貝里爾·卡桑德·安尼·馬力奧克斯, 本杰明·特波爾 申請(qǐng)人:斯奈克瑪