用于翼型件的機加工工具定位模板的制作方法

用于翼型件的機加工工具定位模板的制作方法
【專利摘要】提供一種模板(100，200)，其可包括具有內表面(112)的本體(110)，內表面(112)在形狀上設置成基本匹配翼型件(102)的至少一部分的外表面(114，122)。至少一個機加工工具定位部件(120，142，220，320，420)定位在本體(110)上且構造成定位用于對翼型件(102)進行操作的機加工工具。在另一個實施例中，模板(100，200)可包括：縱向縫隙(124)，其允許選擇性地布置本體(110)和從翼型件(102)選擇性地移除本體(110)；和/或在本體(110)的端部處的縱向定位元件(140)，其用于相對于翼型件(102)的端壁而定位模板(100，200)。
【專利說明】
用于翼型件的機加工工具定位模板
技術領域
[0001] 本公開大體設及翼型件制造，并且更具體而言，設及用于翼型件的機加工工具定 位模板。
【背景技術】
[0002] 翼型件用于廣泛的工業機器中，W對流施加運動或從運動流中抽取功率。翼型件 可用于例如噴氣發動機、燃氣和蒸汽滿輪、壓縮機等中。翼型件典型地包括非常復雜的形 狀，并且因而難W制造。典型地，翼型件鑄造成逼近它們的期望形狀，并且然后通過使用機 加工工具的機加工進行修改，諸如鉆機、磨機、放電機加工化MD)等。可惜的是，運樣鑄造的 翼型件幾何結構不會始終匹配理想的建模部件。鑄造差異和部件之間的差異必須被考慮， 并且當試圖將結構(例如，壓力或溫度傳感器)定位在翼型件的表面上時，通常帶來困難的 挑戰。
[0003] 傳統上，機加工技術依賴于詳細的二維（2D)圖，W限定定位復雜的翼型件結構所 需要的所需尺寸。在試圖簡化時，實施翼型件結構的僅模型的限定，運僅僅提供理想的機加 工數據的列表，而沒有圖，即，結構X必須距結構Z為y毫米和距結構P為η毫米。僅模型的方法 導致將結構定位在翼型件上的挑戰。具體而言，當機械工試圖使用來自模型的理想的機加 工數據對翼型件進行機加工W為翼型件結構產生位置時，鑄造的翼型件與鑄造的翼型件之 間的差異可使結構不正確定位。運可對完成結構確認導致顯著的影響。
[0004] 處理運個挑戰的一種方法包括掃描翼型件，諸如通過藍光掃描器，W確保恰當的 結構定位。運些掃描相對于理想位置輸出真實位置的點云。任何差異然后可在機加工模型 內修正。運些掃描選項的挑戰是掃描的成本，W及與完成掃描和更新機加工模型相關聯的 顯著時間量。

【發明內容】

[000引本公開的第一方面提供一種模板，其包括:具有內表面的本體，內表面在形狀上設 置成基本匹配翼型件的至少一部分的外表面；W及至少一個機加工工具定位部件，其定位 在本體上且構造成定位用于對翼型件進行操作的機加工工具。
[0006] 本公開的第二方面提供一種模板，包括:具有內表面的本體，內表面在形狀上設置 成基本匹配和包圍翼型件的外表面，本體包括縱向縫隙，其允許選擇性地布置本體和從翼 型件選擇性地移除本體；W及至少一個機加工工具定位部件，其定位在本體上且構造成定 位用于對翼型件進行操作的機加工工具，并且其中本體包括在本體的端部處的縱向定位元 件，W相對于翼型件的端壁而定位模板。
[0007] 本公開的第Ξ方面提供一種模板，包括:具有內表面的本體，內表面在形狀上設置 成基本匹配和包圍翼型件的外表面，本體包括縱向縫隙，其允許選擇性地布置本體和從翼 型件選擇性地移除本體;縱向定位元件，其在本體的端部處，W相對于翼型件的端壁而定位 模板；W及多個機加工工具定位部件，其定位在本體上，各個部件構造成定位用于對翼型件 進行操作的機加工工具。
[0008] 第四方面包括一種非暫時計算機可讀存儲介質，其存儲描繪模板的代碼，模板用 于翼型件的機加工，在計算機化添加式制造系統執行代碼時在物理上產生模板，代碼包括： 描繪模板的代碼，模板包括:具有內表面的本體，內表面在形狀上設置成基本匹配翼型件的 至少一部分的外表面；W及至少一個機加工工具定位部件，其定位在本體上且構造成定位 用于對翼型件進行操作的機加工工具。
[0009] 技術方案1. 一種模板(100,200)，包括： 具有內表面（112)的本體，所述內表面（112)在形狀上設置成基本匹配翼型件（102)的 至少一部分的外表面(114,122) 及 至少一個機加工工具定位部件（120，142，220，320，420 )，其定位在所述本體上且構造 成定位用于對所述翼型件(102)進行操作的機加工工具。
[0010] 技術方案2.根據技術方案1所述的模板（100,200)，其特征在于，所述本體在形狀 上設置成包圍整個所述翼型件（102)。
[0011] 技術方案3.根據技術方案2所述的模板（100,200)，其特征在于，所述本體包括： 縱向縫隙（124)，其允許選擇性地布置所述本體和從所述翼型件（102)選擇性地移除所述本 體;W及緊固件，其用W圍繞所述翼型件(102)而固持所述本體。
[0012] 技術方案4.根據技術方案1所述的模板（100,200)，其特征在于，所述本體具有外 表面(114,122)，其基本平行于所述翼型件（102)的外表面(114,122)。
[0013] 技術方案5.根據技術方案1所述的模板（100,200)，其特征在于，所述本體包括柔 性塑料。
[0014] 技術方案6.根據技術方案1所述的模板（100,200)，其特征在于，各個機力旺工具 定位部件（120，142，220，320，420)包括在所述本體中的孔口，所述機加工工具的一部分延 伸通過其中，W對所述翼型件(102)進行機加工。
[001引技術方案7.根據技術方案1所述的模板（100,200)，其特征在于，各個機力旺工具 定位部件（120，142，220，320，420)包括突起定位元件（140 )，其從所述本體的外表面（114， 122)延伸，各個突起定位元件（140)構造成相對于所述翼型件（102)而定位機加工工具的一 部分。
[0016] 技術方案8.根據技術方案1所述的模板（100，200)，其特征在于，進一步包括在所 述本體的端部處的縱向定位元件（140)，其用于相對于所述翼型件（102)的端壁而定位所述 模板(100,200)。
[0017] 技術方案9.根據技術方案1所述的模板（100，200)，其特征在于，進一步包括在所 述本體的各個端部處的縱向定位元件（140)，其用于相對于所述翼型件（102)的成對的相反 的端壁而定位所述模板(100，200)。
[0018] 技術方案10.根據技術方案1所述的模板（100,200)，其特征在于，所述至少一個 機加工工具定位部件（120,142,220,320,420)包括多個機加工工具定位部件（120,142， 220,320,420)〇
[0019] 技術方案11.根據技術方案10所述的模板(100,200)，其特征在于，各個機加工工 具定位部件（120，142，220，320，420)沿著所述本體定位，W便相對于所述翼型件（102)的前 緣(104)而定位所述機加工工具的一部分。
[0020] 技術方案12.根據技術方案1所述的模板（100,200),其特征在于，各個機加工工 具定位部件（120，142，220，320，420)相對于所述翼型件（102)而定位所述機加工工具的工 作部分(119)，使其處于與工作流體流路徑基本對齊的角度。
[0021] 技術方案13. -種模板(100,200)，包括： 具有內表面（112)的本體（110)，所述內表面（112)在形狀上設置成基本匹配和包圍翼 型件（102)的外表面（114,122)，所述本體（110)包括縱向縫隙（124)，其允許選擇性地布置 所述本體(110)和從所述翼型件(102)選擇性地移除所述本體(110); W及 至少一個機加工工具定位部件(120，142，220，320，420 )，其定位在所述本體(110)上且 構造成定位用于對所述翼型件(102)進行操作的機加工工具， 其中所述本體（110)包括在所述本體（110)的端部處的縱向定位元件（140)，用于相對 于所述翼型件(102)的端壁而定位所述模板(100，200)。
[0022] 技術方案14.根據技術方案13所述的模板（100,200)，其特征在于，所述本體 (110)具有外表面(114,122)，其基本平行于所述翼型件（102)的外表面(114,122)。
[0023] 技術方案15.根據技術方案13所述的模板（100,200)，其特征在于，所述本體 (110)包括柔性塑料。
[0024] 技術方案16.根據技術方案13所述的模板(100,200)，其特征在于，各個機加工工 具定位部件（120，142，220，320，420)包括在所述本體(110)中的孔口，所述機加工工具的一 部分延伸通過其中，W對所述翼型件(102)進行機加工。
[0025] 技術方案17.根據技術方案13所述的模板(100,200)，其特征在于，各個機加工工 具定位部件（120，142，220，320，420)包括突起定位元件（140 )，其從所述本體（110)的外表 面（114,122)延伸，各個突起定位元件（140)構造成相對于所述翼型件（102)而定位機加工 工具的一部分。
[0026] 技術方案18. -種模板(100,200)，包括： 具有內表面（112)的本體（110)，所述內表面（112)在形狀上設置成基本匹配和包圍翼 型件（102)的外表面（114,122)，所述本體（110)包括縱向縫隙（124)，其允許選擇性地布置 所述本體(110)和從所述翼型件(102)選擇性地移除所述本體(110); 在所述本體（110)的端部處的縱向定位元件（140)，其用于相對于所述翼型件（102)的 端壁而定位所述模板(100，200); W及 多個機加工工具定位部件（120，142，220，320，420 )，其定位在所述本體(110)上，各個 部件構造成定位用于對所述翼型件(102)進行操作的機加工工具。
[0027] 技術方案19.根據技術方案18所述的模板(100,200)，其特征在于，各個機加工工 具定位部件（120，142，220，320，420)包括在所述本體(110)中的孔口，所述機加工工具的一 部分延伸通過其中，W對所述翼型件(102)進行機加工。
[0028] 技術方案20.根據技術方案18所述的模板(100,200)，其特征在于，各個機加工工 具定位部件（120，142，220，320，420)包括突起定位元件（140 )，其從所述本體（110)的外表 面（114,122)延伸，各個突起定位元件（140)構造成相對于所述翼型件（102)而定位機加工 工具的一部分。
[0029] 技術方案21. -種非暫時計算機(930)可讀存儲介質，其存儲代碼(920)，所述代 碼描繪用于翼型件（102)的機加工的模板（100,200)，在計算機(930)化添加式制造系統執 行所述代碼(920)時在物理上產生所述模板(100,200),所述代碼(920)包括： 代碼(920 )，其描繪所述模板(100，200 )，所述模板(100，200)包括： 具有內表面（112)的本體（110)，所述內表面（112)在形狀上設置成基本匹配翼型件 (102)的至少一部分的外表面(114,122) 及 至少一個機加工工具定位部件(120，142，220，320，420 )，其定位在所述本體(110)上且 構造成定位用于對所述翼型件(102)進行操作的機加工工具。
[0030] 技術方案22.根據技術方案21所述的存儲介質，其特征在于，所述本體（110)包 括:縱向縫隙（124)，其允許選擇性地布置所述本體(110)和從所述翼型件（102)選擇性地移 除所述本體(110); W及緊固件，其圍繞所述翼型件(102)而固持所述本體(110)。
[0031] 技術方案23.根據技術方案21所述的存儲介質，其特征在于，所述本體(110)在形 狀上設置成包圍整個所述翼型件（102)。
[0032] 技術方案24.根據技術方案21所述的存儲介質，其特征在于，所述本體(110)包括 柔性塑料。
[0033] 技術方案25.根據技術方案21所述的存儲介質，其特征在于，各個機加工工具定 位部件（120，142，220，320，420)包括在所述本體(110)中的孔口，所述機加工工具的一部分 延伸通過其中，W對所述翼型件(102)進行機加工。
[0034] 技術方案26.根據技術方案21所述的存儲介質，其特征在于，各個機加工工具定 位部件（120，142，220，320，420)包括突起定位元件（140 )，其從所述本體（110)的外表面 (114,122)延伸，各個突起定位元件（140)構造成相對于所述翼型件（102)而定位機加工工 具的一部分。
[0035] 本公開的說明性方面設計成解決本文描述的問題和/或未討論的其它問題。
【附圖說明】
[0036] 根據結合附圖得到的本公開的各方面的W下詳細描述，本公開的運些和其它特征 將更容易理解，附圖描繪本公開的各種實施例，其中： 圖1顯示根據本發明的實施例的在翼型件上的模板的側視圖。
[0037] 圖2顯示圖1的模板和翼型件的橫截面視圖。
[0038] 圖3顯示圖1的模板的透視圖，其中沒有翼型件。
[0039] 圖4顯示根據本發明的另一個實施例的翼型件的模板的橫截面視圖。
[0040] 圖5顯示根據本發明的另一個實施例的翼型件上的模板的側視圖。
[0041 ]圖6顯示根據本發明的實施例的模板的透視圖。
[0042] 圖7顯示根據本發明的備選實施例的模板的透視圖。
[0043] 圖8顯示添加式制造過程的框圖，其包括非暫時計算機可讀存儲介質，其存儲描繪 根據本公開的模板的代碼。
[0044] 要注意，本公開的附圖未按比例繪制。附圖意圖僅描繪本公開的典型的方面，并且 因此應當不看作限制本公開的范圍。在附圖中，相同標號在附圖之間表示相同元件。
[004引部件列表： 100、200模板 102翼型件 104前緣 110本體 112內表面 114、122外表面 118匹配導引件 119工作部分 120、142、220、320、420 定位部件 124縫隙 126流體路徑 128緊固件 130內側端壁 132外側端壁 140定位元件 900 AM系統 902對象 904控制系統 906 AM打印機 910室 912施用器 914原始材料 916電子束 918建造平臺 920代碼 930計算機 932存儲器 9%處理器 936接日 938總線 942存儲系統。
【具體實施方式】
[0046] 如上面所指示，本公開提供模板，用于對翼型件機加工。更具體而言，模板用來確 切地定位機加工工具，W對翼型件機加工，W定位翼型件結構，諸如傳感器。
[0047] 參照圖1-3,示出模板100的一個實施例。圖1顯示圍繞翼型件102的模板100的側視 圖；圖2顯示圍繞翼型件102的模板100的橫截面圖；并且圖3顯示模板100的透視圖，其中沒 有翼型件。如圖1-3中顯示，模板100可包括本體110,其具有內表面112(圖2-3)，內表面在形 狀上設置成基本匹配翼型件102的至少一部分的外表面114(圖2)。另外，如本文將更詳細地 描述的那樣，模板100還包括至少一個機加工工具定位部件120、220(圖6)、320(圖6)、420 (圖6)，其定位在本體110上且構造成定位機加工工具116(圖1、3、5)，W對翼型件102進行操 作。定位部件精確地定位在本體110上，使得機加工工具的一部分(例如工作部分119,諸如 鉆頭)可接合部件，W精確地對翼型件102進行機加工。各個定位部件形成在本體110上，W 相對于模型中的一個或多個數據具有特定x、y、z位置。但是，數據對于使用模板100來進行 機加工不是必須的。
[004引除了特定x、y、z位置，各個機加工工具定位部件120還可使機加工工具116的工作 部分定位成相對于穿過翼型件102的工作流體流路徑成角度。例如，如圖1和2中顯示，定位 部件120可使機加工工具例如相對于預期的工作流體路徑126W角度球和角度α成角度。在 示出的示例中，角度巧是相對于滿輪機的縱向軸線，翼型件102說明性地定位在滿輪機中， 而角度α是相對于翼型件102的預期工作流體路徑126。如所理解的那樣，其它角度布置也可 為可行的。
[0049] 繼續參照圖1-3,現在將描述本體110的細節。本體110在形狀上設置成基本匹配翼 型件102。如本文使用，"基本匹配"表示，對于大多數部件，本體110的內表面112基本平行于 且模擬翼型件102的外表面114;但是，在不關鍵區域中的一些非匹配區域是可接受的，在不 關鍵區域中，不進行機加工，并且不關鍵區域不W別的方式影響本體110相對于翼型件102 的定位。如圖1中顯示，本體110不需要覆蓋翼型件102的整個長度，如果不運樣做就能使翼 型件102精確地定位的話。雖然不是必須的，但是本體110可包括外表面122,其基本平行于 翼型件102的外表面114。
[0050] 在一個實施例中，通過包括例如用W允許圍繞翼型件102選擇性地布置本體和從 翼型件102選擇性地移除本體的機構，本體110可結構設置成允許非破壞性重復使用。在一 個實施例中，如圖2和3中顯示，提供縱向縫隙124,從而允許選擇性地布置本體和從翼型件 102選擇性地移除本體。W運個方式，模板100可靈活地打開和圍繞一個翼型件布置，并且然 后靈活地打開和從一個翼型件移除，并且用于另一個翼型件。縱向縫隙124從本體110的一 端延伸到其另一端，從而允許分開本體110。在需要時，如僅在圖2中顯示，一個或多個緊固 件128可跨過縫隙124而應用，W圍繞翼型件102固持本體110。緊固件128可采取各種形式中 的任一個，諸如但不限于螺釘、螺母-螺栓組件、夾具、鉤和円緊固件、円等。雖然理想地對于 多個翼型件重復地使用，但是可為可行的和合乎需要的是，對每個翼型件僅使用模板100- 次。在運個情況下，需要圍繞翼型件產生模板的精確方法，例如，圍繞翼型件102的壓鑄模板 100。在運個情況下，如圖4中顯示，可省略允許非破壞性地移除本體110的機構，諸如縫隙 124(圖2和3)。在使用之后，圖4中顯不的模板100可移除和丟棄。
[0051 ] 如圖1中顯示，在一些情況下，通過本體110和翼型件102的基本匹配的表面，本體 110可圍繞翼型件102定位，使得本體110能精確地定位，W進行機加工，而不與翼型件102的 其它部件相互作用。在運個情況下，本體110不需要覆蓋翼型件102的整個長度。參照圖5,如 本領域中已知，許多翼型件102包括在其端部處的其它結構，例如，在流路徑(典型地沿徑向 定位）中。例如，在許多情況下，翼型件102包括一個或多個端壁130、132,除了其它事情之 夕h其允許將翼型件安裝在例如蒸汽路徑流中。在顯示的示例中，翼型件102實現為固定滿 輪噴嘴且因而包括徑向內側端壁130和徑向外側端壁132。本領域技術人員將認識到，在例 如用作旋轉葉片時，翼型件102可包括僅一個端壁。模板100可還包括在本體110的端部處的 縱向定位元件140, W相對于翼型件102的端壁而定位模板。在顯示的示例中，其中采用端壁 130、132，縱向定位元件140接合端壁130，W精確地定位模板100，W進行機加工。在圖5中， 第二縱向定位部件142還接合端壁132，W精確地定位模板100，W進行機加工。也就是說，縱 向定位元件140、142設置在本體110的各個端部處，W相對于翼型件102的一對相反的端壁 130、132而定位模板100。要強調，雖然示出了兩個縱向定位部件140、142,但是使用僅一個 縱向定位元件(例如，140)可為足夠的。示出的各個縱向定位元件140、142包括本體110的端 部表面，其構造成分別與端壁130、132相互作用，并且相對于翼型件102而沿縱向定位模板 100。但是要強調，各個元件140、142可包括為本體110的一部分或安裝到其上的任何方式的 物理元件，W直接接合用于翼型件102的安裝結構，W精確地沿縱向定位（相對于翼型件 102)模板100, W便使用模板進行精確的翼型件結構機加工。如圖5中顯示，甚至對于縱向定 位元件140、142,本體110不需要覆蓋翼型件102的長度，如果不運樣做但可使翼型件102精 確地定位的話。
[0052] 機加工工具定位部件例如120特別定位在本體110上，W允許與機加工工具116的 一部分相互作用，W精確地將特定結構機加工到翼型件102中。根據翼型件模型所需要，機 加工工具定位部件可位于本體110上的任何位置。在大多數圖中顯示的一個實施例中，機加 工工具定位部件120沿著翼型件102的前緣104延伸。但是，如還示出的那樣，它們可定位在 各種備選位置上。
[0053] 使用定位部件的類型可改變，例如，取決于使用的機加工工具116(例如，磨機、鉆 孔工具等）和/或機加工工具的部分(例如，鉆頭、EDM鉆孔元件、研磨頭、卡盤、導引件、隔柵 等）。機加工工具116示出為鉆機類型的鉆孔工具。但是，要強調，與定位部件相互作用的部 分的類型和/或采用的機加工工具的類型當然可改變，運取決于添加到翼型件102上的結構 的類型。例如，在翼型件的結構為圓形傳感器的情況下，如示出的那樣，機加工工具116可包 括鉆孔工具，諸如具有鉆頭的鉆機或具有邸Μ鉆孔元件的抓Μ機。在運個情況下，鉆孔工具在 翼型件102中產生的圓孔能安置傳感器諸如壓力或溫度傳感器。另外，在特定模板100上使 用的機加工工具定位部件的類型不必相同。也就是說，某些類型定位部件可用于特定機加 工工具產生的某些結構的某些位置中，而其它類型的定位部件用于另一個機加工工具產生 的結構的其它位置中。各個定位部件還不必定位僅一個類型的機加工工具116。
[0054] 在圖2-4和7中顯示的一個實施例中，某些機加工工具定位部件120可包括在本體 110中的孔口，機加工工具116的一部分可延伸通過其中，W對翼型件102進行機加工。例如， 在機加工工具116包括鉆機或其它形式的鉆孔工具的情況下，各個定位部件120可包括孔 口，其接收機加工工具的工作部分119(圖1和5)，例如，鉆頭(顯示）、EDM頭等，有足夠的容許 間隙，W允許工作部分穿過和在期望的位置處精確地對翼型件102進行機加工。在圖6中顯 示的另一個實施例中，某些機加工工具定位部件220、320、420可從本體110的外表面122突 起。在一個實施例中，突起定位部件220可包括管狀部件，機加工工具116的工作部分例如鉆 頭119(圖1和5)可延伸通過其中，W對翼型件102進行機加工。例如，在機加工工具116包括 鉆機或其它形式的鉆孔工具情況下，各個定位部件220可包括管狀部件，其接收機加工工具 的工作部分，例如，鉆頭、EDM頭等，具有足夠的容許間隙，W允許工作部分穿過和在期望的 位置處精確地對翼型件102機加工。在另一個實施例中，突起定位部件320(圖6)可包括杯形 元件，用于支承機加工工具116的一部分，例如，鉆機的卡盤117(圖5)，或機加工工具的工作 部分，例如，鉆機的鉆頭或EDM頭等，具有足夠的容許間隙，W允許工作部分在期望的位置處 精確地對翼型件102機加工。在另一個實施例中，突起定位部件420(圖6)可包括組合柱和孔 口。在運個情況下，柱422可滑動地接合機加工工具116的匹配導引件118(僅圖5)，并且機加 工工具的工作部分119(僅圖5)能接收在孔口424中，例如，鉆頭或EDM頭，等，具有足夠的容 許間隙，W允許工作部分在期望的位置處精確地對翼型件102機加工。突起定位部件220、 320、420可W許多方式形成。例如，突起部件220、320、420可形成為本體110的組成部分，例 如，由塑料形成，或可為嵌在本體110中或W其它方式緊固在本體110中的金屬或塑料。
[005引在圖1-6中，本體110在形狀上設置成包圍整個翼型件102,即沿軸向包圍。在圖7中 顯示的備選實施例中，其中能獲得足夠的位置精度，模板200可包括本體210,其包圍翼型件 102的僅一部分。
[0056] 本體110可由能夠圍繞翼型件102定位且容易從翼型件移除的任何柔性材料制成。 在任何情況下，本體110可具有任何足夠的厚度，W保持其形狀，例如，如果由塑料制成，可 為1厘米或更厚。在一個實施例中，本體110由柔性塑料制成。
[0057] 本體110可W許多方式形成。在一個實施例中，本體110可手動地圍繞理想翼型件 模型（未顯示)形成，使得內表面112接合和基本匹配翼型件102的外表面114(圖2)。在運個 情況下，內表面112實際上與翼型件102的外表面114(圖2)相同。但是，在一個實施例中，添 加式制造特別適合于制造本體110。如本文使用，添加式制造(AM)可包括通過連續堆積材料 而非移除材料而制造對象的任何過程，在傳統的過程的情況下，是通過移除材料進行制造。 添加式制造可產生復雜的幾何結構，而不使用任何種類的工具、模具或夾具，并且很少或沒 有浪費材料。作為由塑料的實屯、巧來機加工構件(其中大部分被切掉和丟棄）的替代，在添 加式制造中使用的材料僅為形成部件所需要的。添加式制造過程可包括但不限于:3D打印、 快速形成原型（RP)、直接數字制造（DDM)、選擇性激光烙化（SLM)和直接金屬激光烙化 (DMLM)。在當前設置中，已經發現DMLM是有利的。
[0058] 為了示出添加式制造過程的示例，圖8顯示用于產生對象902的說明性計算機化添 加式制造系統900的示意圖/框圖。在運個示例中，系統900布置成用于DMLM。要理解，本公開 的一般教導同樣適用于其它形式的添加式制造。對象902示出為雙壁滿輪元件;但是，要理 解，添加式制造過程可容易適于制造模板100、200(圖1-7)"AM系統900大體包括計算機化添 加式制造(AM)控制系統904和AM打印機906。如將描述的那樣，AM系統900執行代碼920,其包 括限定模板100、200(圖1-7)的一組計算機可執行指令，W使用打印機906在物理上產生對 象。各個AM過程可使用例如為細粒粉末、液體(例如，聚合物）、片材等的形式的不同的原始 材料，其原料可保持在AM打印機906的室910中。在本情況下，模板100、200 (圖1-7)可由塑 料/聚合物或類似材料制成。如示出的那樣，施用器912可產生薄層的原始材料914,其散布 為空白的帆布，最終對象的各個連續切片將由此產生。在其它情況下，施用器912可直接將 下一層施用或打印到之前的層上，如代碼920所限定，例如，其中材料為聚合物。在顯示的示 例中，激光或電子束916針對各個切片烙合顆粒，如代碼920所限定，但是運可能不是必須 的，其中采用快速凝固液體塑料/聚合物。AM打印機906的各種部件可移動，W適應添加的各 個新的層，例如，在各個層之后，建造平臺918可降低和/或室910和/或施用器912可上升。
[0059] 顯示AM控制系統904實施在計算機930上，作為計算機程序代碼。在運個方面，顯示 計算機930包括存儲器932、處理器934、輸入/輸出（I/O)接口 936和總線938。另外，顯示計算 機930與外部I/O裝置/資源940和存儲系統942連通。大體上，在描繪模板100、200的代碼920 的指示下（圖1-7)，處理器934執行存儲在存儲器932和/或存儲系統942中的計算機程序代 碼，諸如AM控制系統904,如本文中描述。在執行計算機程序代碼時，處理器934可從存儲器 932、存儲系統942、1/0裝置940和/或AM打印機906讀取數據和/或寫入數據。總線938提供在 計算機930中的各個構件之間的通信鏈路，并且I/O裝置940可包括使得用戶能夠與計算機 940交互的任何裝置(例如，鍵盤、指點裝置、顯示器等）。計算機930僅代表硬件和軟件的各 種可行組合。例如，處理器934可包括單個處理單元，或分布在一個或多個位置處的一個或 多個處理單元上，例如，在客戶端和服務器上。類似地，存儲器932和/或存儲系統942可位于 一個或多個物理位置。存儲器932和/或存儲系統942可包括各種類型的非暫時計算機可讀 存儲介質的任何組合，包括磁性介質、光學介質、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM) 等。計算機930可包括任何類型的計算裝置，諸如網絡服務器、桌上型計算機、膝上型計算 機、手持裝置、便攜式手機、尋呼機、個人數據輔助裝置等。
[0060] 添加式制造過程W非暫時計算機可讀存儲介質（例如，存儲器932、存儲系統942 等)開始，其存儲描繪模板100、200的代碼920 (圖1-7)。如所注意到，代碼920包括一組計算 機可執行指令，其限定外部電極，外部電極可用來在系統900執行代碼時在物理上產生末 梢。例如，代碼920可包括外部電極的精確限定的3D模型，并且可由各種熟知的計算機輔助 設計(〔40)軟件系統中的任一個產生，諸如4叫〇〔40@、化&〇〔40@、設計〔40 30 1曰義等。在 運方面，代碼920可采取任何現在已知或W后開發的文件格式。例如，代碼920可為針對3D系 統的光固化立體造型術CAD程序而產生的標準鑲嵌語言(S化），或為添加式制造文件(AMF)， 運為美國機械工程師協會(ASME)標準，其為設計成允許任何CAD軟件描述要在任何AM打印 機上制造的任何Ξ維對象的形狀和成分的基于可擴展標記語言(XML)的格式。如需要的那 樣，代碼920可在不同的格式之間翻譯，轉化成一組數據信號，并且傳遞，接收為一組數據信 號和轉化為代碼，存儲等。代碼920可為系統900的輸入，并且可來自部件設計師、知識產權 (IP)提供商、設計公司、系統900的操作員或業主或來自其它源。在任何情況下，Μ控制系統 904執行代碼920,將模板100、200(圖1-7)分成一系列薄的切片，其使用Μ打印機906W-系 列液體、粉末、片材或其它材料的層組裝。在DMLM示例中，各個層烙化成代碼920限定的確切 幾何結構和烙合到之前的層上。后續，模板100、200(圖1-7)可暴露于任何各種修正過程，例 如，輔助機加工、密封、拋光、組裝到點火器末梢的其它部件上等。
[0061] 模板100、200提供許多優點。例如，模板100、200可容易地定位在翼型件上，W進行 鑄造后的修改機加工。模板100、200去除了任何部件之間的差異或鑄造差異，并且將允許基 于翼型件上的真實位置而非基于理想數據的位置對結構進行機加工。當確認翼型件時，例 如，確認用于根本原因分析(RCA)或艦隊升級的硬件時，儀器和傳感器的位置精度直接與數 據的精度相關。對于高梯度部件，諸如噴嘴和輪葉，千分之幾英寸的小差異可顯著影響測 量。但是，模板100、200有助于縮短編程循環和減少對構件進行鑄造后的修改機加工的設計 時間，并且同時，改進測量的位置精度。
[0062] 本文使用的術語僅用于描述特定實施例，并且不意圖限制本公開。如本文使用，單 數形式"一"，"一種"和"該"意圖還包括復數形式，除非上下文清楚地有其它指示。將進一步 理解，用語"包括"和/或"包含"在用于本說明書中時規定存在所述特征、整數、步驟、操作、 元件和/或構件，但是不排除存在或增加一個或多個其它特征、整數、步驟、操作、元件、構件 和/或其組合。
[0063] 在所附權利要求中的所有器件或步驟加功能元素的對應的結構、基本材料、動作 和等效物意圖包括用于結合特別要求保護的其它要求保護的元件執行功能的任何結構、基 本材料或動作。提供本公開的描述來用于示出和描述的目的，但是不意圖為詳盡的或限于 公開形式的公開內容。許多修改和變型對于本領域普通技術人員將顯而易見，而不偏離本 公開的范圍和精神。選擇和描述實施例來最佳地闡述本公開和實際應用的原理，并且使得 本領域其它普通技術人員能夠針對適于設想的特定用途的各種修改的各種實施例而理解 本公開。
【主權項】
1. 一種模板(100,200)，包括： 具有內表面（112)的本體，所述內表面（112)在形狀上設置成基本匹配翼型件（102)的 至少一部分的外表面(114,122);以及 至少一個機加工工具定位部件（120，142，220，320，420 )，其定位在所述本體上且構造 成定位用于對所述翼型件(102)進行操作的機加工工具。2. 根據權利要求1所述的模板（100,200)，其特征在于，所述本體在形狀上設置成包圍 整個所述翼型件（102)。3. 根據權利要求2所述的模板（100,200)，其特征在于，所述本體包括:縱向縫隙（124)， 其允許選擇性地布置所述本體和從所述翼型件（102)選擇性地移除所述本體；以及緊固件， 其用以圍繞所述翼型件(102)而固持所述本體。4. 根據權利要求1所述的模板（100，200)，其特征在于，所述本體具有外表面（114， 122)，其基本平行于所述翼型件(102)的外表面(114，122)。5. 根據權利要求1所述的模板(100，200 )，其特征在于，所述本體包括柔性塑料。6. 根據權利要求1所述的模板(100，200 )，其特征在于，各個機加工工具定位部件（120， 142，220，320，420)包括在所述本體中的孔口，所述機加工工具的一部分延伸通過其中，以 對所述翼型件（102)進行機加工。7. 根據權利要求1所述的模板(100，200)，其特征在于，各個機加工工具定位部件（120， 142,220,320,420)包括突起定位元件（140)，其從所述本體的外表面（114，122)延伸，各個 突起定位元件（140)構造成相對于所述翼型件（102)而定位機加工工具的一部分。8. 根據權利要求1所述的模板（100,200)，其特征在于，進一步包括在所述本體的端部 處的縱向定位元件（140)，其用于相對于所述翼型件（102)的端壁而定位所述模板（100， 200)。9. 根據權利要求1所述的模板（100,200)，其特征在于，進一步包括在所述本體的各個 端部處的縱向定位元件（140)，其用于相對于所述翼型件（102)的成對的相反的端壁而定位 所述模板(100,200)。10. 根據權利要求1所述的模板（100，200)，其特征在于，所述至少一個機加工工具定位 部件（120，142，220，320，420)包括多個機加工工具定位部件（120，142，220，320，420)。
【文檔編號】B23B47/28GK105965067SQ201610142567
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月14日
【發明人】J.M.摩斯
【申請人】通用電氣公司