用于翼型件的机加工工具定位模板的制作方法
【专利摘要】提供一种模板(100，200)，其可包括具有内表面(112)的本体(110)，内表面(112)在形状上设置成基本匹配翼型件(102)的至少一部分的外表面(114，122)。至少一个机加工工具定位部件(120，142，220，320，420)定位在本体(110)上且构造成定位用于对翼型件(102)进行操作的机加工工具。在另一个实施例中，模板(100，200)可包括：纵向缝隙(124)，其允许选择性地布置本体(110)和从翼型件(102)选择性地移除本体(110)；和/或在本体(110)的端部处的纵向定位元件(140)，其用于相对于翼型件(102)的端壁而定位模板(100，200)。
【专利说明】
用于翼型件的机加工工具定位模板
技术领域
[0001] 本公开大体设及翼型件制造，并且更具体而言，设及用于翼型件的机加工工具定 位模板。
【背景技术】
[0002] 翼型件用于广泛的工业机器中，W对流施加运动或从运动流中抽取功率。翼型件 可用于例如喷气发动机、燃气和蒸汽满轮、压缩机等中。翼型件典型地包括非常复杂的形 状，并且因而难W制造。典型地，翼型件铸造成逼近它们的期望形状，并且然后通过使用机 加工工具的机加工进行修改，诸如钻机、磨机、放电机加工化MD)等。可惜的是，运样铸造的 翼型件几何结构不会始终匹配理想的建模部件。铸造差异和部件之间的差异必须被考虑， 并且当试图将结构(例如，压力或溫度传感器)定位在翼型件的表面上时，通常带来困难的 挑战。
[0003] 传统上，机加工技术依赖于详细的二维（2D)图，W限定定位复杂的翼型件结构所 需要的所需尺寸。在试图简化时，实施翼型件结构的仅模型的限定，运仅仅提供理想的机加 工数据的列表，而没有图，即，结构X必须距结构Z为y毫米和距结构P为η毫米。仅模型的方法 导致将结构定位在翼型件上的挑战。具体而言，当机械工试图使用来自模型的理想的机加 工数据对翼型件进行机加工W为翼型件结构产生位置时，铸造的翼型件与铸造的翼型件之 间的差异可使结构不正确定位。运可对完成结构确认导致显著的影响。
[0004] 处理运个挑战的一种方法包括扫描翼型件，诸如通过蓝光扫描器，W确保恰当的 结构定位。运些扫描相对于理想位置输出真实位置的点云。任何差异然后可在机加工模型 内修正。运些扫描选项的挑战是扫描的成本，W及与完成扫描和更新机加工模型相关联的 显著时间量。
【发明内容】
[000引本公开的第一方面提供一种模板，其包括:具有内表面的本体，内表面在形状上设 置成基本匹配翼型件的至少一部分的外表面；W及至少一个机加工工具定位部件，其定位 在本体上且构造成定位用于对翼型件进行操作的机加工工具。
[0006] 本公开的第二方面提供一种模板，包括:具有内表面的本体，内表面在形状上设置 成基本匹配和包围翼型件的外表面，本体包括纵向缝隙，其允许选择性地布置本体和从翼 型件选择性地移除本体；W及至少一个机加工工具定位部件，其定位在本体上且构造成定 位用于对翼型件进行操作的机加工工具，并且其中本体包括在本体的端部处的纵向定位元 件，W相对于翼型件的端壁而定位模板。
[0007] 本公开的第Ξ方面提供一种模板，包括:具有内表面的本体，内表面在形状上设置 成基本匹配和包围翼型件的外表面，本体包括纵向缝隙，其允许选择性地布置本体和从翼 型件选择性地移除本体;纵向定位元件，其在本体的端部处，W相对于翼型件的端壁而定位 模板；W及多个机加工工具定位部件，其定位在本体上，各个部件构造成定位用于对翼型件 进行操作的机加工工具。
[0008] 第四方面包括一种非暂时计算机可读存储介质，其存储描绘模板的代码，模板用 于翼型件的机加工，在计算机化添加式制造系统执行代码时在物理上产生模板，代码包括： 描绘模板的代码，模板包括:具有内表面的本体，内表面在形状上设置成基本匹配翼型件的 至少一部分的外表面；W及至少一个机加工工具定位部件，其定位在本体上且构造成定位 用于对翼型件进行操作的机加工工具。
[0009] 技术方案1. 一种模板(100,200)，包括： 具有内表面（112)的本体，所述内表面（112)在形状上设置成基本匹配翼型件（102)的 至少一部分的外表面(114,122) 及 至少一个机加工工具定位部件（120，142，220，320，420 )，其定位在所述本体上且构造 成定位用于对所述翼型件(102)进行操作的机加工工具。
[0010] 技术方案2.根据技术方案1所述的模板（100,200)，其特征在于，所述本体在形状 上设置成包围整个所述翼型件（102)。
[0011] 技术方案3.根据技术方案2所述的模板（100,200)，其特征在于，所述本体包括： 纵向缝隙（124)，其允许选择性地布置所述本体和从所述翼型件（102)选择性地移除所述本 体;W及紧固件，其用W围绕所述翼型件(102)而固持所述本体。
[0012] 技术方案4.根据技术方案1所述的模板（100,200)，其特征在于，所述本体具有外 表面(114,122)，其基本平行于所述翼型件（102)的外表面(114,122)。
[0013] 技术方案5.根据技术方案1所述的模板（100,200)，其特征在于，所述本体包括柔 性塑料。
[0014] 技术方案6.根据技术方案1所述的模板（100,200)，其特征在于，各个机力旺工具 定位部件（120，142，220，320，420)包括在所述本体中的孔口，所述机加工工具的一部分延 伸通过其中，W对所述翼型件(102)进行机加工。
[001引技术方案7.根据技术方案1所述的模板（100,200)，其特征在于，各个机力旺工具 定位部件（120，142，220，320，420)包括突起定位元件（140 )，其从所述本体的外表面（114， 122)延伸，各个突起定位元件（140)构造成相对于所述翼型件（102)而定位机加工工具的一 部分。
[0016] 技术方案8.根据技术方案1所述的模板（100，200)，其特征在于，进一步包括在所 述本体的端部处的纵向定位元件（140)，其用于相对于所述翼型件（102)的端壁而定位所述 模板(100,200)。
[0017] 技术方案9.根据技术方案1所述的模板（100，200)，其特征在于，进一步包括在所 述本体的各个端部处的纵向定位元件（140)，其用于相对于所述翼型件（102)的成对的相反 的端壁而定位所述模板(100，200)。
[0018] 技术方案10.根据技术方案1所述的模板（100,200)，其特征在于，所述至少一个 机加工工具定位部件（120,142,220,320,420)包括多个机加工工具定位部件（120,142， 220,320,420)〇
[0019] 技术方案11.根据技术方案10所述的模板(100,200)，其特征在于，各个机加工工 具定位部件（120，142，220，320，420)沿着所述本体定位，W便相对于所述翼型件（102)的前 缘(104)而定位所述机加工工具的一部分。
[0020] 技术方案12.根据技术方案1所述的模板（100,200),其特征在于，各个机加工工 具定位部件（120，142，220，320，420)相对于所述翼型件（102)而定位所述机加工工具的工 作部分(119)，使其处于与工作流体流路径基本对齐的角度。
[0021] 技术方案13. -种模板(100,200)，包括： 具有内表面（112)的本体（110)，所述内表面（112)在形状上设置成基本匹配和包围翼 型件（102)的外表面（114,122)，所述本体（110)包括纵向缝隙（124)，其允许选择性地布置 所述本体(110)和从所述翼型件(102)选择性地移除所述本体(110); W及 至少一个机加工工具定位部件(120，142，220，320，420 )，其定位在所述本体(110)上且 构造成定位用于对所述翼型件(102)进行操作的机加工工具， 其中所述本体（110)包括在所述本体（110)的端部处的纵向定位元件（140)，用于相对 于所述翼型件(102)的端壁而定位所述模板(100，200)。
[0022] 技术方案14.根据技术方案13所述的模板（100,200)，其特征在于，所述本体 (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] 技术方案15.根据技术方案13所述的模板（100,200)，其特征在于，所述本体 (110)包括柔性塑料。
[0024] 技术方案16.根据技术方案13所述的模板(100,200)，其特征在于，各个机加工工 具定位部件（120，142，220，320，420)包括在所述本体(110)中的孔口，所述机加工工具的一 部分延伸通过其中，W对所述翼型件(102)进行机加工。
[0025] 技术方案17.根据技术方案13所述的模板(100,200)，其特征在于，各个机加工工 具定位部件（120，142，220，320，420)包括突起定位元件（140 )，其从所述本体（110)的外表 面（114,122)延伸，各个突起定位元件（140)构造成相对于所述翼型件（102)而定位机加工 工具的一部分。
[0026] 技术方案18. -种模板(100,200)，包括： 具有内表面（112)的本体（110)，所述内表面（112)在形状上设置成基本匹配和包围翼 型件（102)的外表面（114,122)，所述本体（110)包括纵向缝隙（124)，其允许选择性地布置 所述本体(110)和从所述翼型件(102)选择性地移除所述本体(110); 在所述本体（110)的端部处的纵向定位元件（140)，其用于相对于所述翼型件（102)的 端壁而定位所述模板(100，200); W及 多个机加工工具定位部件（120，142，220，320，420 )，其定位在所述本体(110)上，各个 部件构造成定位用于对所述翼型件(102)进行操作的机加工工具。
[0027] 技术方案19.根据技术方案18所述的模板(100,200)，其特征在于，各个机加工工 具定位部件（120，142，220，320，420)包括在所述本体(110)中的孔口，所述机加工工具的一 部分延伸通过其中，W对所述翼型件(102)进行机加工。
[0028] 技术方案20.根据技术方案18所述的模板(100,200)，其特征在于，各个机加工工 具定位部件（120，142，220，320，420)包括突起定位元件（140 )，其从所述本体（110)的外表 面（114,122)延伸，各个突起定位元件（140)构造成相对于所述翼型件（102)而定位机加工 工具的一部分。
[0029] 技术方案21. -种非暂时计算机(930)可读存储介质，其存储代码(920)，所述代 码描绘用于翼型件（102)的机加工的模板（100,200)，在计算机(930)化添加式制造系统执 行所述代码(920)时在物理上产生所述模板(100,200),所述代码(920)包括： 代码(920 )，其描绘所述模板(100，200 )，所述模板(100，200)包括： 具有内表面（112)的本体（110)，所述内表面（112)在形状上设置成基本匹配翼型件 (102)的至少一部分的外表面(114,122) 及 至少一个机加工工具定位部件(120，142，220，320，420 )，其定位在所述本体(110)上且 构造成定位用于对所述翼型件(102)进行操作的机加工工具。
[0030] 技术方案22.根据技术方案21所述的存储介质，其特征在于，所述本体（110)包 括:纵向缝隙（124)，其允许选择性地布置所述本体(110)和从所述翼型件（102)选择性地移 除所述本体(110); W及紧固件，其围绕所述翼型件(102)而固持所述本体(110)。
[0031] 技术方案23.根据技术方案21所述的存储介质，其特征在于，所述本体(110)在形 状上设置成包围整个所述翼型件（102)。
[0032] 技术方案24.根据技术方案21所述的存储介质，其特征在于，所述本体(110)包括 柔性塑料。
[0033] 技术方案25.根据技术方案21所述的存储介质，其特征在于，各个机加工工具定 位部件（120，142，220，320，420)包括在所述本体(110)中的孔口，所述机加工工具的一部分 延伸通过其中，W对所述翼型件(102)进行机加工。
[0034] 技术方案26.根据技术方案21所述的存储介质，其特征在于，各个机加工工具定 位部件（120，142，220，320，420)包括突起定位元件（140 )，其从所述本体（110)的外表面 (114,122)延伸，各个突起定位元件（140)构造成相对于所述翼型件（102)而定位机加工工 具的一部分。
[0035] 本公开的说明性方面设计成解决本文描述的问题和/或未讨论的其它问题。
【附图说明】
[0036] 根据结合附图得到的本公开的各方面的W下详细描述，本公开的运些和其它特征 将更容易理解，附图描绘本公开的各种实施例，其中： 图1显示根据本发明的实施例的在翼型件上的模板的侧视图。
[0037] 图2显示图1的模板和翼型件的横截面视图。
[0038] 图3显示图1的模板的透视图，其中没有翼型件。
[0039] 图4显示根据本发明的另一个实施例的翼型件的模板的横截面视图。
[0040] 图5显示根据本发明的另一个实施例的翼型件上的模板的侧视图。
[0041 ]图6显示根据本发明的实施例的模板的透视图。
[0042] 图7显示根据本发明的备选实施例的模板的透视图。
[0043] 图8显示添加式制造过程的框图，其包括非暂时计算机可读存储介质，其存储描绘 根据本公开的模板的代码。
[0044] 要注意，本公开的附图未按比例绘制。附图意图仅描绘本公开的典型的方面，并且 因此应当不看作限制本公开的范围。在附图中，相同标号在附图之间表示相同元件。
[004引部件列表： 100、200模板 102翼型件 104前缘 110本体 112内表面 114、122外表面 118匹配导引件 119工作部分 120、142、220、320、420 定位部件 124缝隙 126流体路径 128紧固件 130内侧端壁 132外侧端壁 140定位元件 900 AM系统 902对象 904控制系统 906 AM打印机 910室 912施用器 914原始材料 916电子束 918建造平台 920代码 930计算机 932存储器 9%处理器 936接日 938总线 942存储系统。
【具体实施方式】
[0046] 如上面所指示，本公开提供模板，用于对翼型件机加工。更具体而言，模板用来确 切地定位机加工工具，W对翼型件机加工，W定位翼型件结构，诸如传感器。
[0047] 参照图1-3,示出模板100的一个实施例。图1显示围绕翼型件102的模板100的侧视 图；图2显示围绕翼型件102的模板100的横截面图；并且图3显示模板100的透视图，其中没 有翼型件。如图1-3中显示，模板100可包括本体110,其具有内表面112(图2-3)，内表面在形 状上设置成基本匹配翼型件102的至少一部分的外表面114(图2)。另外，如本文将更详细地 描述的那样，模板100还包括至少一个机加工工具定位部件120、220(图6)、320(图6)、420 (图6)，其定位在本体110上且构造成定位机加工工具116(图1、3、5)，W对翼型件102进行操 作。定位部件精确地定位在本体110上，使得机加工工具的一部分(例如工作部分119,诸如 钻头)可接合部件，W精确地对翼型件102进行机加工。各个定位部件形成在本体110上，W 相对于模型中的一个或多个数据具有特定x、y、z位置。但是，数据对于使用模板100来进行 机加工不是必须的。
[004引除了特定x、y、z位置，各个机加工工具定位部件120还可使机加工工具116的工作 部分定位成相对于穿过翼型件102的工作流体流路径成角度。例如，如图1和2中显示，定位 部件120可使机加工工具例如相对于预期的工作流体路径126W角度球和角度α成角度。在 示出的示例中，角度巧是相对于满轮机的纵向轴线，翼型件102说明性地定位在满轮机中， 而角度α是相对于翼型件102的预期工作流体路径126。如所理解的那样，其它角度布置也可 为可行的。
[0049] 继续参照图1-3,现在将描述本体110的细节。本体110在形状上设置成基本匹配翼 型件102。如本文使用，"基本匹配"表示，对于大多数部件，本体110的内表面112基本平行于 且模拟翼型件102的外表面114;但是，在不关键区域中的一些非匹配区域是可接受的，在不 关键区域中，不进行机加工，并且不关键区域不W别的方式影响本体110相对于翼型件102 的定位。如图1中显示，本体110不需要覆盖翼型件102的整个长度，如果不运样做就能使翼 型件102精确地定位的话。虽然不是必须的，但是本体110可包括外表面122,其基本平行于 翼型件102的外表面114。
[0050] 在一个实施例中，通过包括例如用W允许围绕翼型件102选择性地布置本体和从 翼型件102选择性地移除本体的机构，本体110可结构设置成允许非破坏性重复使用。在一 个实施例中，如图2和3中显示，提供纵向缝隙124,从而允许选择性地布置本体和从翼型件 102选择性地移除本体。W运个方式，模板100可灵活地打开和围绕一个翼型件布置，并且然 后灵活地打开和从一个翼型件移除，并且用于另一个翼型件。纵向缝隙124从本体110的一 端延伸到其另一端，从而允许分开本体110。在需要时，如仅在图2中显示，一个或多个紧固 件128可跨过缝隙124而应用，W围绕翼型件102固持本体110。紧固件128可采取各种形式中 的任一个，诸如但不限于螺钉、螺母-螺栓组件、夹具、钩和円紧固件、円等。虽然理想地对于 多个翼型件重复地使用，但是可为可行的和合乎需要的是，对每个翼型件仅使用模板100- 次。在运个情况下，需要围绕翼型件产生模板的精确方法，例如，围绕翼型件102的压铸模板 100。在运个情况下，如图4中显示，可省略允许非破坏性地移除本体110的机构，诸如缝隙 124(图2和3)。在使用之后，图4中显不的模板100可移除和丢弃。
[0051 ] 如图1中显示，在一些情况下，通过本体110和翼型件102的基本匹配的表面，本体 110可围绕翼型件102定位，使得本体110能精确地定位，W进行机加工，而不与翼型件102的 其它部件相互作用。在运个情况下，本体110不需要覆盖翼型件102的整个长度。参照图5,如 本领域中已知，许多翼型件102包括在其端部处的其它结构，例如，在流路径(典型地沿径向 定位）中。例如，在许多情况下，翼型件102包括一个或多个端壁130、132,除了其它事情之 夕h其允许将翼型件安装在例如蒸汽路径流中。在显示的示例中，翼型件102实现为固定满 轮喷嘴且因而包括径向内侧端壁130和径向外侧端壁132。本领域技术人员将认识到，在例 如用作旋转叶片时，翼型件102可包括仅一个端壁。模板100可还包括在本体110的端部处的 纵向定位元件140, W相对于翼型件102的端壁而定位模板。在显示的示例中，其中采用端壁 130、132，纵向定位元件140接合端壁130，W精确地定位模板100，W进行机加工。在图5中， 第二纵向定位部件142还接合端壁132，W精确地定位模板100，W进行机加工。也就是说，纵 向定位元件140、142设置在本体110的各个端部处，W相对于翼型件102的一对相反的端壁 130、132而定位模板100。要强调，虽然示出了两个纵向定位部件140、142,但是使用仅一个 纵向定位元件(例如，140)可为足够的。示出的各个纵向定位元件140、142包括本体110的端 部表面，其构造成分别与端壁130、132相互作用，并且相对于翼型件102而沿纵向定位模板 100。但是要强调，各个元件140、142可包括为本体110的一部分或安装到其上的任何方式的 物理元件，W直接接合用于翼型件102的安装结构，W精确地沿纵向定位（相对于翼型件 102)模板100, W便使用模板进行精确的翼型件结构机加工。如图5中显示，甚至对于纵向定 位元件140、142,本体110不需要覆盖翼型件102的长度，如果不运样做但可使翼型件102精 确地定位的话。
[0052] 机加工工具定位部件例如120特别定位在本体110上，W允许与机加工工具116的 一部分相互作用，W精确地将特定结构机加工到翼型件102中。根据翼型件模型所需要，机 加工工具定位部件可位于本体110上的任何位置。在大多数图中显示的一个实施例中，机加 工工具定位部件120沿着翼型件102的前缘104延伸。但是，如还示出的那样，它们可定位在 各种备选位置上。
[0053] 使用定位部件的类型可改变，例如，取决于使用的机加工工具116(例如，磨机、钻 孔工具等）和/或机加工工具的部分(例如，钻头、EDM钻孔元件、研磨头、卡盘、导引件、隔栅 等）。机加工工具116示出为钻机类型的钻孔工具。但是，要强调，与定位部件相互作用的部 分的类型和/或采用的机加工工具的类型当然可改变，运取决于添加到翼型件102上的结构 的类型。例如，在翼型件的结构为圆形传感器的情况下，如示出的那样，机加工工具116可包 括钻孔工具，诸如具有钻头的钻机或具有邸Μ钻孔元件的抓Μ机。在运个情况下，钻孔工具在 翼型件102中产生的圆孔能安置传感器诸如压力或溫度传感器。另外，在特定模板100上使 用的机加工工具定位部件的类型不必相同。也就是说，某些类型定位部件可用于特定机加 工工具产生的某些结构的某些位置中，而其它类型的定位部件用于另一个机加工工具产生 的结构的其它位置中。各个定位部件还不必定位仅一个类型的机加工工具116。
[0054] 在图2-4和7中显示的一个实施例中，某些机加工工具定位部件120可包括在本体 110中的孔口，机加工工具116的一部分可延伸通过其中，W对翼型件102进行机加工。例如， 在机加工工具116包括钻机或其它形式的钻孔工具的情况下，各个定位部件120可包括孔 口，其接收机加工工具的工作部分119(图1和5)，例如，钻头(显示）、EDM头等，有足够的容许 间隙，W允许工作部分穿过和在期望的位置处精确地对翼型件102进行机加工。在图6中显 示的另一个实施例中，某些机加工工具定位部件220、320、420可从本体110的外表面122突 起。在一个实施例中，突起定位部件220可包括管状部件，机加工工具116的工作部分例如钻 头119(图1和5)可延伸通过其中，W对翼型件102进行机加工。例如，在机加工工具116包括 钻机或其它形式的钻孔工具情况下，各个定位部件220可包括管状部件，其接收机加工工具 的工作部分，例如，钻头、EDM头等，具有足够的容许间隙，W允许工作部分穿过和在期望的 位置处精确地对翼型件102机加工。在另一个实施例中，突起定位部件320(图6)可包括杯形 元件，用于支承机加工工具116的一部分，例如，钻机的卡盘117(图5)，或机加工工具的工作 部分，例如，钻机的钻头或EDM头等，具有足够的容许间隙，W允许工作部分在期望的位置处 精确地对翼型件102机加工。在另一个实施例中，突起定位部件420(图6)可包括组合柱和孔 口。在运个情况下，柱422可滑动地接合机加工工具116的匹配导引件118(仅图5)，并且机加 工工具的工作部分119(仅图5)能接收在孔口424中，例如，钻头或EDM头，等，具有足够的容 许间隙，W允许工作部分在期望的位置处精确地对翼型件102机加工。突起定位部件220、 320、420可W许多方式形成。例如，突起部件220、320、420可形成为本体110的组成部分，例 如，由塑料形成，或可为嵌在本体110中或W其它方式紧固在本体110中的金属或塑料。
[005引在图1-6中，本体110在形状上设置成包围整个翼型件102,即沿轴向包围。在图7中 显示的备选实施例中，其中能获得足够的位置精度，模板200可包括本体210,其包围翼型件 102的仅一部分。
[0056] 本体110可由能够围绕翼型件102定位且容易从翼型件移除的任何柔性材料制成。 在任何情况下，本体110可具有任何足够的厚度，W保持其形状，例如，如果由塑料制成，可 为1厘米或更厚。在一个实施例中，本体110由柔性塑料制成。
[0057] 本体110可W许多方式形成。在一个实施例中，本体110可手动地围绕理想翼型件 模型（未显示)形成，使得内表面112接合和基本匹配翼型件102的外表面114(图2)。在运个 情况下，内表面112实际上与翼型件102的外表面114(图2)相同。但是，在一个实施例中，添 加式制造特别适合于制造本体110。如本文使用，添加式制造(AM)可包括通过连续堆积材料 而非移除材料而制造对象的任何过程，在传统的过程的情况下，是通过移除材料进行制造。 添加式制造可产生复杂的几何结构，而不使用任何种类的工具、模具或夹具，并且很少或没 有浪费材料。作为由塑料的实屯、巧来机加工构件(其中大部分被切掉和丢弃）的替代，在添 加式制造中使用的材料仅为形成部件所需要的。添加式制造过程可包括但不限于:3D打印、 快速形成原型（RP)、直接数字制造（DDM)、选择性激光烙化（SLM)和直接金属激光烙化 (DMLM)。在当前设置中，已经发现DMLM是有利的。
[0058] 为了示出添加式制造过程的示例，图8显示用于产生对象902的说明性计算机化添 加式制造系统900的示意图/框图。在运个示例中，系统900布置成用于DMLM。要理解，本公开 的一般教导同样适用于其它形式的添加式制造。对象902示出为双壁满轮元件;但是，要理 解，添加式制造过程可容易适于制造模板100、200(图1-7)"AM系统900大体包括计算机化添 加式制造(AM)控制系统904和AM打印机906。如将描述的那样，AM系统900执行代码920,其包 括限定模板100、200(图1-7)的一组计算机可执行指令，W使用打印机906在物理上产生对 象。各个AM过程可使用例如为细粒粉末、液体(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打印机906的室910中。在本情况下，模板100、200 (图1-7)可由塑 料/聚合物或类似材料制成。如示出的那样，施用器912可产生薄层的原始材料914,其散布 为空白的帆布，最终对象的各个连续切片将由此产生。在其它情况下，施用器912可直接将 下一层施用或打印到之前的层上，如代码920所限定，例如，其中材料为聚合物。在显示的示 例中，激光或电子束916针对各个切片烙合颗粒，如代码920所限定，但是运可能不是必须 的，其中采用快速凝固液体塑料/聚合物。AM打印机906的各种部件可移动，W适应添加的各 个新的层，例如，在各个层之后，建造平台918可降低和/或室910和/或施用器912可上升。
[0059] 显示AM控制系统904实施在计算机930上，作为计算机程序代码。在运个方面，显示 计算机930包括存储器932、处理器934、输入/输出（I/O)接口 936和总线938。另外，显示计算 机930与外部I/O装置/资源940和存储系统942连通。大体上，在描绘模板100、200的代码920 的指示下（图1-7)，处理器934执行存储在存储器932和/或存储系统942中的计算机程序代 码，诸如AM控制系统904,如本文中描述。在执行计算机程序代码时，处理器934可从存储器 932、存储系统942、1/0装置940和/或AM打印机906读取数据和/或写入数据。总线938提供在 计算机930中的各个构件之间的通信链路，并且I/O装置940可包括使得用户能够与计算机 940交互的任何装置(例如，键盘、指点装置、显示器等）。计算机930仅代表硬件和软件的各 种可行组合。例如，处理器934可包括单个处理单元，或分布在一个或多个位置处的一个或 多个处理单元上，例如，在客户端和服务器上。类似地，存储器932和/或存储系统942可位于 一个或多个物理位置。存储器932和/或存储系统942可包括各种类型的非暂时计算机可读 存储介质的任何组合，包括磁性介质、光学介质、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM) 等。计算机930可包括任何类型的计算装置，诸如网络服务器、桌上型计算机、膝上型计算 机、手持装置、便携式手机、寻呼机、个人数据辅助装置等。
[0060] 添加式制造过程W非暂时计算机可读存储介质（例如，存储器932、存储系统942 等)开始，其存储描绘模板100、200的代码920 (图1-7)。如所注意到，代码920包括一组计算 机可执行指令，其限定外部电极，外部电极可用来在系统900执行代码时在物理上产生末 梢。例如，代码920可包括外部电极的精确限定的3D模型，并且可由各种熟知的计算机辅助 设计(〔40)软件系统中的任一个产生，诸如4叫〇〔40@、化&〇〔40@、设计〔40 30 1曰义等。在 运方面，代码920可采取任何现在已知或W后开发的文件格式。例如，代码920可为针对3D系 统的光固化立体造型术CAD程序而产生的标准镶嵌语言(S化），或为添加式制造文件(AMF)， 运为美国机械工程师协会(ASME)标准，其为设计成允许任何CAD软件描述要在任何AM打印 机上制造的任何Ξ维对象的形状和成分的基于可扩展标记语言(XML)的格式。如需要的那 样，代码920可在不同的格式之间翻译，转化成一组数据信号，并且传递，接收为一组数据信 号和转化为代码，存储等。代码920可为系统900的输入，并且可来自部件设计师、知识产权 (IP)提供商、设计公司、系统900的操作员或业主或来自其它源。在任何情况下，Μ控制系统 904执行代码920,将模板100、200(图1-7)分成一系列薄的切片，其使用Μ打印机906W-系 列液体、粉末、片材或其它材料的层组装。在DMLM示例中，各个层烙化成代码920限定的确切 几何结构和烙合到之前的层上。后续，模板100、200(图1-7)可暴露于任何各种修正过程，例 如，辅助机加工、密封、抛光、组装到点火器末梢的其它部件上等。
[0061] 模板100、200提供许多优点。例如，模板100、200可容易地定位在翼型件上，W进行 铸造后的修改机加工。模板100、200去除了任何部件之间的差异或铸造差异，并且将允许基 于翼型件上的真实位置而非基于理想数据的位置对结构进行机加工。当确认翼型件时，例 如，确认用于根本原因分析(RCA)或舰队升级的硬件时，仪器和传感器的位置精度直接与数 据的精度相关。对于高梯度部件，诸如喷嘴和轮叶，千分之几英寸的小差异可显著影响测 量。但是，模板100、200有助于缩短编程循环和减少对构件进行铸造后的修改机加工的设计 时间，并且同时，改进测量的位置精度。
[0062] 本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意图限制本公开。如本文使用，单 数形式"一"，"一种"和"该"意图还包括复数形式，除非上下文清楚地有其它指示。将进一步 理解，用语"包括"和/或"包含"在用于本说明书中时规定存在所述特征、整数、步骤、操作、 元件和/或构件，但是不排除存在或增加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、构件 和/或其组合。
[0063] 在所附权利要求中的所有器件或步骤加功能元素的对应的结构、基本材料、动作 和等效物意图包括用于结合特别要求保护的其它要求保护的元件执行功能的任何结构、基 本材料或动作。提供本公开的描述来用于示出和描述的目的，但是不意图为详尽的或限于 公开形式的公开内容。许多修改和变型对于本领域普通技术人员将显而易见，而不偏离本 公开的范围和精神。选择和描述实施例来最佳地阐述本公开和实际应用的原理，并且使得 本领域其它普通技术人员能够针对适于设想的特定用途的各种修改的各种实施例而理解 本公开。
【主权项】
1. 一种模板(100,200)，包括： 具有内表面（112)的本体，所述内表面（112)在形状上设置成基本匹配翼型件（102)的 至少一部分的外表面(114,122);以及 至少一个机加工工具定位部件（120，142，220，320，420 )，其定位在所述本体上且构造 成定位用于对所述翼型件(102)进行操作的机加工工具。2. 根据权利要求1所述的模板（100,200)，其特征在于，所述本体在形状上设置成包围 整个所述翼型件（102)。3. 根据权利要求2所述的模板（100,200)，其特征在于，所述本体包括:纵向缝隙（124)， 其允许选择性地布置所述本体和从所述翼型件（102)选择性地移除所述本体；以及紧固件， 其用以围绕所述翼型件(102)而固持所述本体。4. 根据权利要求1所述的模板（100，200)，其特征在于，所述本体具有外表面（114， 122)，其基本平行于所述翼型件(102)的外表面(114，122)。5. 根据权利要求1所述的模板(100，200 )，其特征在于，所述本体包括柔性塑料。6. 根据权利要求1所述的模板(100，200 )，其特征在于，各个机加工工具定位部件（120， 142，220，320，420)包括在所述本体中的孔口，所述机加工工具的一部分延伸通过其中，以 对所述翼型件（102)进行机加工。7. 根据权利要求1所述的模板(100，200)，其特征在于，各个机加工工具定位部件（120， 142,220,320,420)包括突起定位元件（140)，其从所述本体的外表面（114，122)延伸，各个 突起定位元件（140)构造成相对于所述翼型件（102)而定位机加工工具的一部分。8. 根据权利要求1所述的模板（100,200)，其特征在于，进一步包括在所述本体的端部 处的纵向定位元件（140)，其用于相对于所述翼型件（102)的端壁而定位所述模板（100， 200)。9. 根据权利要求1所述的模板（100,200)，其特征在于，进一步包括在所述本体的各个 端部处的纵向定位元件（140)，其用于相对于所述翼型件（102)的成对的相反的端壁而定位 所述模板(100,200)。10. 根据权利要求1所述的模板（100，200)，其特征在于，所述至少一个机加工工具定位 部件（120，142，220，320，420)包括多个机加工工具定位部件（120，142，220，320，420)。
【文档编号】B23B47/28GK105965067SQ201610142567
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】J.M.摩斯
【申请人】通用电气公司