涡轮叶片修复新技术--自适应加工应用方案

在航天航空行业，飞行器发动机的涡轮叶片是生命周期最短，维护费用最昂贵的零部件。正是由于它存在着巨大的经济利益价值，世界各国都投入了大量的财力和人力来研究叶轮片修复的技术。Delcam作为世界领先技术的 CAD/CAM 软件公司，一直致力于尖端技术的软件研发。Delcam Fixture 自适应加工软件就是 Delcam 集近 30 年的设计、加工和检测经验研发出来的一个新产品。该产品有机地结合了 Delcam PowerSHAPE、PowerMILL 和 PowerINSPECT/OMV 等主要产品，应用于解决高尖端技术难题。涡轮叶片的修复就是自适应加工技术的实际应用之一。

自适应加工技术主要适用于由于过热，振动疲劳，热应力等原因造成的叶片掉块，疲劳损伤，叶片榫齿疲劳断裂等物理性损伤。一般来说，修复这类叶片主要分两大步骤：第一，焊接，通过各种焊接技术在损坏的叶片上焊接上一块同材料毛坯。第二，加工，通过数控加工机床对焊接上去的毛坯进行加工，使其完美的与原叶片成为一体，完成修复工作。

Delcam的NC-PartLocator软件主要应用于第二步的加工中。下面简单介绍一下其工作步骤：

1.把已焊接毛坯的叶片装恰在加工中心的卡具上，并不要求对齐某种基准。

2.用安装在机床上的触发式测针探测叶片的实际形状。这里主要有两个目的：

1）探测这个叶片的实际形状（通常修复叶片是没有叶片原始CAD数据的）。
2）找到叶片在加工中心的实际位置，为软件对齐刀路做准备。

3.构造现有叶片的实际形状。通过这一步来构造现有叶片的CAD数据，为加工提供CAD依据。如果有原始的叶片CAD数据的话，我们可以通过变形原始的CAD形状成探测后的实际形状。 如果没有，我们可以通过探测的点的数据构造一个新的叶片形状。

4.如果我们是通过变形原始CAD的方法获得新的CAD数据的话，我们可以针对新的叶片形状应用分批处理PowerMILL的加工路径。 如果我们应用构造的新的曲面，我们可以执行一组新的批处理加工路径。

所有上述步骤加工中心都可以在NC-PartLocator软件的命令下自动完成，实现自适应加工。

据统计，中国每年约有 600 万美元的叶片修复需求，而能够完成叶片修复的公司少之又少，市场潜力巨大。 Delcam 的 NC-PartLocator 软件不仅提供了计算机辅助叶片修复的先进技术，更重要的是为更多的航空飞行器零配件修复厂家提供了扩大生产能力的空间，使他们能获得更多效益。