[发明专利]航空发动机叶片毛坯的建模方法及航空发动机叶片的加工方法

权利要求书

1.一种航空发动机叶片毛坯的建模方法，其特征在于，包括：

获取航空发动机净尺寸叶片的叶片模型(1)；

将叶片模型(1)在叶尖(11)与叶根(12)之间划分为多个横截面(2)，相邻两个横截面(2)沿叶尖(11)至叶根(12)的方向或沿叶根(12)至叶尖(11)的方向排布；

沿叶片模型(1)的弦向，在距离叶片前缘(13)和/或叶片尾缘(14)第一预设距离的位置，以垂直于每个横截面(2)的中弧线方向将叶片模型(1)进行截断；其中，叶片前缘(13)至叶片尾缘(14)的方向为叶片模型(1)的弦向；

以叶片模型(1)的截断面为基准，沿每个横截面(2)的截断面法向，向远离叶片的方向延伸第二预设距离，生成延伸段(3)；其中，第二预设距离大于第一预设距离；

以叶片模型(1)的截断面为延伸段(3)的起始端，延伸段(3)的起始端所对应的叶片部位的厚度大于延伸段(3)的终止端所对应的叶片部位的厚度；

至此形成航空发动机叶片毛坯模型；

在叶片模型(1)的其中一横截面(2)中，其延伸段(3)的起始端上表征该起始端所对应的叶片部位厚度的为直线段CD；延伸段(3)的终止端上表征该终止端所对应的叶片部位厚度的为直线段AB，直线段AB平行于直线段CD；

连接直线段CD的中点N和直线段AB的中点M，获得直线段MN，直线段MN的方向为延伸段(3)的弦向，直线段MN垂直于直线段CD；

直线段AB的长度小于直线段CD的长度；

其中，A点与D点位于直线段MN的第一侧，B点和C点位于直线段MN的第二侧，直线段MN的第一侧与第二侧为相对的两侧；

连接A点和D点形成AD曲线段；连接B点和C点形成BC曲线段；

以N点为坐标原点，N点至D点的方向为Y轴方向，N点向远离M点延伸的方向为X轴方向，建立直角坐标系，则AD曲线段方程为：

y＝(1-tⁿ)(a₁x+a₂)+tⁿ(a₃x³+a₄x²+a₅x+a₆)

其中，

n为选择性输入参数，用于控制曲线段的形状特征；

a_i(i＝1,2,…,6)为待定系数；

获得关于a_i(i＝1,2,…,6)的六个方程，以获取a_i(i＝1,2,…,6)的具体数值，进而获得AD曲线段方程；

将A点坐标(x_A，y_A)和D点坐标(x_D，y_D)分别代入AD曲线段方程，获得关于a_i(i＝1,2,…,6)的其中两个方程；

对AD曲线段方程求导，获得导函数方程：

令AD曲线段上A点处的切线平行于直线段MN，则y′(x_A)＝0；

令AD曲线段上D点切线与叶身(15)相切，y′(x_D)的数值由叶身(15)的斜率确定；

将(x_A，y′(x_A))和(x_D，y′(x_D))代入AD曲线段的切线方程，获得关于a_i(i＝1,2,…,6)的另两个方程；

令三次曲线y＝a₃x³+a₄x²+a₅x+a₆过A点和D点，获得关于a_i(i＝1,2,…,6)的再两个方程。

2.如权利要求1所述的航空发动机叶片毛坯的建模方法，其特征在于，延伸段(3)与叶身(15)交接处的切线与叶身(15)相切，延伸段(3)的终止端的延伸方向平行于截断面法向。

3.如权利要求1所述的航空发动机叶片毛坯的建模方法，其特征在于，沿延伸段(3)的起始端至终止端的方向，延伸段(3)所对应的叶片部位的厚度逐渐减小。