CN113579665A - 涡轮叶片的加工方法和冷却孔形成设备 - Google Patents

涡轮叶片的加工方法和冷却孔形成设备 Download PDF

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CN113579665A CN202010370137.1A CN202010370137A CN113579665A CN 113579665 A CN113579665 A CN 113579665A CN 202010370137 A CN202010370137 A CN 202010370137A CN 113579665 A CN113579665 A CN 113579665A
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CN
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cooling hole
turbine blade
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coordinate system
punching
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CN202010370137.1A
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张铁磊
周向南
刘路
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Siemens Gas Turbine Components Jiangsu Co Ltd
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Siemens Gas Turbine Components Jiangsu Co Ltd
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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Abstract

本发明提供了涡轮叶片的加工方法和冷却孔形成设备。所述冷却孔形成设备包括：机床，被构造为装夹包括具有冷却孔的本体和覆盖在本体上的涂层的涡轮叶片；用户界面单元，被构造为显示装夹的涡轮叶片的图像并允许用户在显示的涡轮叶片的图像上选择所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分的表面的中心点的第一中心点位置，并将第一中心点位置的信息发送到外部；接收单元，被构造为从外部接收实际打孔起点位置信息；打孔装置，被构造为根据接收单元接收的实际打孔起点位置信息去除所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分。本发明提供了涡轮叶片的加工方法及装置，避免人工方式加工涡轮叶片所带来的问题。

Description

涡轮叶片的加工方法和冷却孔形成设备
技术领域
本发明涉数控技术领域，特别涉及涡轮叶片的加工方法和冷却孔形成设备。
背景技术
在制造涡轮叶片的过程中，有一种常见的制造方式是：先在涡轮叶片的本体上打上冷却孔，在涡轮叶片的本体的翼型上喷上涂层，在喷上涂层后，各个冷却孔的开口都被涂层覆盖，需要去除涂层的覆盖在各个冷却孔开口上的部分，从而露出各个冷却孔。
在现有技术中，操作员根据经验来确定涂层的覆盖在各个冷却孔开口上的部分的位置。具体地，操作员需要找到图层覆盖在各个冷却孔上形成的凹坑，将该凹坑的位置作为涂层的覆盖在各个冷却孔开口上的部分的位置，用锉去除涂层的覆盖在各个冷却孔开口上的部分。
通过上述描述可见，现有技术需要通过人工确定涂层的覆盖在各个冷却孔开口上的部分的位置并去除。
发明内容
本发明实施例为了解决上述和/或其他技术问题并提供了涡轮叶片的加工方法和冷却孔形成设备，避免人工方式加工涡轮叶片所带来的问题。
第一方面，本发明实施例提供了涡轮叶片的加工方法，所述涡轮叶片包括具有由冷却孔形成设备形成的冷却孔的本体和覆盖在所述本体上的涂层，其中，所述涡轮叶片被装夹在所述冷却孔形成设备上，该方法包括：
根据所述冷却孔的预设打孔起点位置在所述冷却孔形成设备的机床坐标系中的坐标，在所述涡轮叶片的所述涂层的表面上确定所述冷却孔的第一打孔起点位置；
根据所述涂层的厚度，确定所述冷却孔的位置改变量；
根据所述第一打孔起点位置以及所述位置改变量，在所述涂层的表面上确定所述冷却孔的实际打孔起点位置；
根据确定的所述实际打孔起点位置，通过所述冷却孔形成设备去除所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分。
在第一种可能的实现方式中，结合上述第一方面，确定所述冷却孔的第一打孔起点位置的步骤包括：
将所述预设打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标所对应的在所述涂层的表面上的位置作为所述第一打孔起点位置；
其中，所述预设打孔起点位置包括：所述本体被装夹在所述冷却孔形成设备上以形成所述冷却孔时，所述冷却孔的打孔起点位置。
在第二种可能的实现方式中，结合上述第一方面，确定所述冷却孔的位置改变量的步骤包括：
在所述涂层的表面上，确定所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的中心点的第一中心点位置；
确定所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标与所述第一打孔起点位置的在所述机床坐标系中的坐标之间的第一坐标差值；
根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置、所述涂层的厚度和所述本体的表面信息，确定所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的中心点的第二中心点位置；
根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置、所述涂层的厚度和所述本体的表面信息，确定所述冷却孔的第二打孔起点位置；
确定所述第二中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标与所述第二打孔起点位置的在所述机床坐标系中的坐标之间的第二坐标差值；
计算所述第一坐标差值与所述第二坐标差值之间的第三坐标差值，将所述第三坐标差值确定为所述冷却孔的所述位置改变量。
在第三种可能的实现方式中，结合上述第一方面的第二种可能的实现方式，确定所述冷却孔的第二打孔起点位置的步骤包括：
根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置，确定所述冷却孔的轴线；
根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置、所述涂层的厚度和所述本体的表面信息，确定所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面；
将所述轴线与所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的交点的位置作为所述第二打孔起点位置。
在第四种可能的实现方式中，结合上述第一方面的第二种可能的实现方式，确定第一坐标差值的步骤包括：
根据式一，确定所述第一坐标差值Δx1、Δy1，其中，所述式一为：
Figure BDA0002477228310000031
其中，(xb1，yb1)为所述第一中心点位置在所述机床坐标系中的坐标，(xa0，ya0)为所述第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标；
确定第二坐标差值步骤包括：
根据式二，确定所述第二坐标差值Δx2、Δy2，其中，所述式二为：
Figure BDA0002477228310000032
其中，(xb2，yb2)为所述第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标，(xa1，ya1)为所述第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标；
计算第三坐标差值的步骤包括：
根据式三，计算所述第三坐标差值Δx3、Δy3，其中，所述式三为：
Figure BDA0002477228310000033
确定所述冷却孔的实际打孔起点位置的步骤包括：
根据式四，确定所述实际打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标(xa2、ya2)，其中，所述式四为：
Figure BDA0002477228310000034
在第五种可能的实现方式中，结合上述第一方面的第二种可能的实现方式，所述本体具有由所述冷却孔形成设备形成的多个冷却孔，该方法包括：
根据所述多个冷却孔中的冷却孔的确定的位置改变量，确定所述多个冷却孔中的其他的冷却孔的位置改变量。
在第六种可能的实现方式中，结合第一方面的第五种可能的实现方式，所述方法包括：根据所述多个冷却孔中的两个冷却孔的确定的位置改变量的平均值作为所述两个冷却孔之间的冷却孔的位置改变量。
第二方面，本发明实施例提供了涡轮叶片的加工装置，所述涡轮叶片包括具有由冷却孔形成设备形成的冷却孔的本体和覆盖在所述本体上的涂层，其中，所述涡轮叶片被装夹在所述冷却孔形成设备上，该装置包括：第一确定模块、第二确定模块、第三确定模块和去除模块；
所述第一确定模块，用于根据所述冷却孔的预设打孔起点位置在所述冷却孔形成设备的机床坐标系中的坐标，在所述涡轮叶片的所述涂层的表面上确定所述冷却孔的第一打孔起点位置；
所述第二确定模块，用于根据所述涂层的厚度，确定所述冷却孔的位置改变量；
所述第三确定模块，用于根据所述第一确定模块确定出的所述第一打孔起点位置以及所述第二确定模块确定出的所述位置改变量，在所述涂层的表面上确定所述冷却孔的实际打孔起点位置；
所述去除模块，用于根据所述第三确定模块确定的所述实际打孔起点位置，通过所述冷却孔形成设备去除所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分。
在第一种可能的实现方式中，结合上述第二方面，所述第一确定模块(301)，用于将所述预设打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标所对应的在所述涂层的表面上的位置作为所述第一打孔起点位置；
其中，所述预设打孔起点位置包括：所述本体被装夹在所述冷却孔形成设备上以形成所述冷却孔时，所述冷却孔的打孔起点位置。
在第二种可能的实现方式中，结合上述第二方面，所述第二确定模块，包括：
第一确定单元、第二确定单元、第三确定单元、第四确定单元、第五确定单元和改变量计算单元；
所述第一确定单元，用于在所述涂层的表面上，确定所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的中心点的第一中心点位置；
所述第二确定单元，用于确定所述第一确定单元确定出的所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标与所述第一确定模块确定出的所述第一打孔起点位置的在所述机床坐标系中的坐标之间的第一坐标差值；
所述第三确定单元，用于根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置、所述涂层的厚度和所述本体的表面信息，确定所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的中心点的第二中心点位置；
所述第四确定单元，用于根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置、所述涂层的厚度和所述本体的表面信息，确定所述冷却孔的第二打孔起点位置；
所述第五确定单元，用于确定所述第三确定单元确定出的所述第二中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标与所述第四确定单元确定出的所述第二打孔起点位置的在所述机床坐标系中的坐标之间的第二坐标差值；
所述改变量计算单元，用于计算所述第二确定单元确定出的所述第一坐标差值与所述第五确定单元确定出的所述第二坐标差值之间的第三坐标差值，将所述第三差值确定为所述冷却孔的所述位置改变量。
在第三种可能的实现方式中，结合上述第二方面的第二种可能的实现方式，所述第四确定单元，用于根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置，确定所述冷却孔的轴线；根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置、所述涂层的厚度和所述本体的表面信息，确定所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面；将所述轴线与所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的交点的位置作为所述第二打孔起点位置。
在第四种可能的实现方式中，结合上述第二方面的第二种可能的实现方式，所述第二确定单元，用于根据式一，确定所述第一坐标差值Δx1、Δy1，其中，所述式一为：
Figure BDA0002477228310000051
其中，(xb1，yb1)为所述第一中心点位置在所述机床坐标系中的坐标，(xa0，ya0)为所述第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标；
所述第五确定单元，用于根据式二，确定所述第二坐标差值Δx2、Δy2，其中，所述式二为：
Figure BDA0002477228310000052
其中，(xb2，yb2)为所述第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标，(xa1，ya1)为所述第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标；
所述改变量计算单元，用于根据式三，计算所述第三坐标差值Δx3、Δy3，其中，所述式三为：
Figure BDA0002477228310000061
所述第三确定模块，用于根据式四，确定所述实际打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标(xa2、ya2)，其中，所述式四为：
Figure BDA0002477228310000062
在第五种可能的实现方式中，结合上述第二方面的第二种可能的实现方式，所述本体具有由所述冷却孔形成设备形成的多个冷却孔，该装置进一步包括：第四确定模块；
所述第四确定模块，用于根据所述多个冷却孔中的冷却孔的确定的位置改变量，确定所述多个冷却孔中的其他的冷却孔的位置改变量。
在第六种可能的实现方式中，结合第二方面的第五种可能的实现方式，所述第四确定模块，用于根据所述多个冷却孔中的两个冷却孔的确定的位置改变量的平均值作为所述两个冷却孔之间的冷却孔的位置改变量。
第三方面，本发明实施例提供了涡轮叶片的加工装置，该装置包括：至少一个存储器和至少一个处理器；
所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；
所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行第一方面中任一所述的方法。
第四方面，本发明实施例提供了计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时，使所述处理器执行第一方面中任一所述的方法。
第五方面，本发明实施例提供了涡轮叶片的加工装置，所述涡轮叶片包括具有由冷却孔形成设备形成的冷却孔的本体和覆盖在所述本体上的涂层，其中，所述涡轮叶片被装夹在所述冷却孔形成设备上，该装置包括：
第一接收模块、第二接收模块、第一计算模块、加法器和发送模块；
所述第一接收模块，用于接收所述冷却孔的第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标，接收所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的中心点的第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标，将所述冷却孔的第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标发送给所述加法器和所述第一计算模块，将所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标发送给所述第一计算模块；
所述第二接收模块，用于接收根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置、所述涂层的厚度和所述本体的表面信息确定出的所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的中心点的第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标，以及根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置、所述涂层的厚度和所述本体的表面信息确定出的所述冷却孔的第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标，将所述第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标发送给所述第一计算模块；
所述第一计算模块，用于接收所述第一接收模块发来的所述冷却孔的第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标，接收所述第二接收模块发来的所述第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标，根据所述冷却孔的第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标、所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标、所述第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标，计算出所述冷却孔的位置改变量，将所述冷却孔的所述位置改变量发给所述加法器；
所述加法器，用于接收所述第一接收模块发来的所述冷却孔的第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标，接收所述第一计算模块发来的所述冷却孔的所述位置改变量，计算所述冷却孔的所述第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标与所述冷却孔的所述位置改变量之和，将所述冷却孔的所述第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标与所述冷却孔的所述位置改变量之和作为所述冷却孔的实际打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标，将所述冷却孔的实际打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标发送给所述发送模块；
所述发送模块，用于将所述加法器发来的所述冷却孔的实际打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标发送给所述冷却孔形成设备，以使所述冷却孔形成设备根据所述冷却孔的实际打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标去除所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分。
在第一种可能的实现方式中，结合上述第五方面，所述第一计算模块，包括：接收单元、第一减法器、第二减法器和第三减法器；
所述接收单元，用于接收所述第一接收模块发来的所述冷却孔的第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标，将所述冷却孔的第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标发送给所述第一减法器，接收所述第二接收模块发来的所述第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标，将所述第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标发送给所述第二减法器；
所述第一减法器，用于接收所述接收单元发来的所述冷却孔的第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标，计算所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标与所述第一打孔起点位置的在所述机床坐标系中的坐标之间的第一坐标差值，将所述冷却孔的所述第一坐标差值发送给所述第三减法器；
所述第二减法器，用于接收所述接收单元发来的所述第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标，计算所述第二中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标与所述第二打孔起点位置的在所述机床坐标系中的坐标之间的第二坐标差值，将所述冷却孔的所述第二坐标差值发送给所述第三减法器；
所述第三减法器，用于接收所述第一减法器发来的所述冷却孔的所述第一坐标差值，接收所述第二减法器发来的所述冷却孔的所述第二坐标差值，计算所述冷却孔的所述第一坐标差值与所述冷却孔的所述第二坐标差值之间的第三坐标差值，将所述冷却孔的所述第三坐标差值作为所述冷却孔的所述位置改变量，将所述冷却孔的所述位置改变量发送给所述加法器。
在第二种可能的实现方式中，结合上述第五方面，所述本体具有由所述冷却孔形成设备形成的多个冷却孔，该装置进一步包括：第二计算模块；
所述第一计算模块，进一步用于将所述冷却孔的所述位置改变量发给所述第二计算模块；
所述第二计算模块，进一步用于接收所述第一计算模块发来的所述多个冷却孔中的两个冷却孔的确定的位置改变量，计算所述多个冷却孔中的两个冷却孔的确定的位置改变量的平均值，将所述平均值作为所述两个冷却孔之间的冷却孔的位置改变量，将所述两个冷却孔之间的冷却孔的位置改变量发送给所述加法器。
根据示例性实施例，提供了一种冷却孔形成设备。所述冷却孔形成设备包括：机床，被构造为装夹包括具有冷却孔的本体和覆盖在本体上的涂层的涡轮叶片；用户界面单元，被构造为显示装夹的涡轮叶片的图像并允许用户在显示的涡轮叶片的图像上选择所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分的表面的中心点的第一中心点位置，并将第一中心点位置的信息发送到外部；接收单元，被构造为从外部接收根据第一中心点位置的信息、根据所述冷却孔的预设打孔起点位置在所述冷却孔形成设备的机床坐标系中的坐标在所述涡轮叶片的所述涂层的表面上确定的所述冷却孔的第一打孔起点位置、和根据所述涂层的厚度确定的所述冷却孔的位置改变量确定的实际打孔起点位置信息；打孔装置，被构造为根据接收单元接收的实际打孔起点位置信息去除所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分。
用户界面单元被构造为显示所述冷却孔形成设备在未覆盖有所述涂层的所述本体上形成所述冷却孔时使用的打孔起点位置。
所述打孔装置包括朝向所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分照射激光以进行涂层去除的激光器。
由于装夹带有涂层的涡轮叶片时涡轮叶片在机床坐标系中的姿态可能与在涡轮叶片上加工冷却孔时的涡轮叶片的姿态不同了，而且受到涡轮叶片的本体表面的涂层的影响，第一打孔起点位置与去除涂层的覆盖在冷却孔的开口上的部分所需要的实际打孔起点位置存在一定的偏差，该偏差也就是冷却孔的位置改变量。在本发明实施例中，基于涂层的厚度，能够确定出该位置改变量，根据第一打孔起点位置和该位置改变量，能够自动确定出冷却孔的实际打孔起点位置，无需通过人工来确定，然后，根据该实际打孔起点位置、通过冷却孔形成设备去除涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分，无需人工去除，避免人工方式加工涡轮叶片所带来的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的一种涡轮叶片的加工方法的流程图；
图2是本发明一实施例提供的另一种涡轮叶片的加工方法的流程图；
图3是本发明一实施例提供的一种涡轮叶片的加工装置的示意图；
图4是本发明一实施例提供的另一种涡轮叶片的加工装置的示意图；
图5是本发明一实施例提供的又一种涡轮叶片的加工装置的示意图；
图6是本发明一实施例提供的再一种涡轮叶片的加工装置的示意图；
图7是本发明一实施例提供的还一种涡轮叶片的加工装置的示意图；
图8是本发明一实施例提供的再一种涡轮叶片的加工装置的示意图；
图9是示出根据示例性实施例的冷却孔形成设备的示意图。
附图标记列表：
301：第一确定模块 302：第二确定模块 303：第三确定模块
304：去除模块 3021：第一确定单元 3022：第二确定单元
3023：第三确定单元 3024：第四确定单元 3025：第五确定单元
3026：改变量计算单元 501：第四确定模块 601：第一接收模块
602：第二接收模块 603：第一计算模块 604：加法器
605：发送模块 6031：接收单元 6032：第一减法器
6033：第二减法器 6034：第三减法器 801：第二计算模块
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
燃气轮机的涡轮叶片在极高的温度下运行，气膜冷却是涡轮叶片关键的冷却技术，涡轮叶片的冷却孔是实现气膜冷却的关键部件。
在制造涡轮叶片的冷却孔时，有一种常见的制造方式如下：
将涡轮叶片的本体装夹在冷却孔形成设备所在的机床坐标系下，根据预先设置的在机床坐标系中的每个冷却孔的打孔位置信息，利用冷却孔形成设备在涡轮叶片的本体上加工冷却孔；
冷却孔加工完毕后，将涡轮叶片的本体从冷却孔形成设备上取下来；
在垂直于涡轮叶片的本体的翼型的方向上，对涡轮叶片进行喷涂工艺处理，以在涡轮叶片的本体的翼型上形成涂层，该涂层可以是热障涂层等；
因为在没有进行喷涂之前，涡轮叶片的本体上加工有至少一个冷却孔，那么，当在垂直于涡轮叶片的本体的翼型的方向上对涡轮叶片进行均匀喷涂后，冷却孔的开口上也会被喷涂上涂层，而使得冷却孔被涂层覆盖。
为了保证涡轮叶片的正常工作，在冷却孔被涂层覆盖后，就需要去除涂层的覆盖在冷却孔开口上的部分。为了能去除涂层的覆盖在冷却孔开口上的部分，可以通过对各个冷却孔进行重新开孔来实现，首先需要确定重新开孔时的打孔起点位置，从而能够从该打孔起点位置开始按照冷却孔的打孔位置信息重新开孔，去除涂层的覆盖在冷却孔开口上的部分。
为了去除涂层的覆盖在冷却孔开口上的部分，本发明实施例提供了一种涡轮叶片的加工方法，所述涡轮叶片包括具有由冷却孔形成设备形成的冷却孔的本体和覆盖在所述本体上的涂层，其中，所述涡轮叶片被装夹在所述冷却孔形成设备上，如图1所示，该方法包括：
步骤101：根据所述冷却孔的预设打孔起点位置在所述冷却孔形成设备的机床坐标系中的坐标，在所述涡轮叶片的所述涂层的表面上确定所述冷却孔的第一打孔起点位置；
步骤102：根据所述涂层的厚度，确定所述冷却孔的位置改变量；
步骤103：根据所述第一打孔起点位置以及所述位置改变量，在所述涂层的表面上确定所述冷却孔的实际打孔起点位置；
步骤104：根据确定的所述实际打孔起点位置，通过所述冷却孔形成设备去除所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分。
由于装夹带有涂层的涡轮叶片时涡轮叶片在机床坐标系中的姿态可能与在涡轮叶片上加工冷却孔时的涡轮叶片的姿态不同了，而且受到涡轮叶片的本体表面的涂层的影响，第一打孔起点位置与去除涂层的覆盖在冷却孔的开口上的部分所需要的实际打孔起点位置存在一定的偏差，该偏差也就是冷却孔的位置改变量。在本发明实施例中，基于涂层的厚度，能够确定出该位置改变量，根据第一打孔起点位置和该位置改变量，能够自动确定出冷却孔的实际打孔起点位置，无需通过人工来确定，然后，根据该实际打孔起点位置、通过冷却孔形成设备去除涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分，无需人工去除，避免人工方式加工涡轮叶片所带来的问题。其中，人工方式加工涡轮叶片所带来的问题包括：对操作员的经验要求较高，不同的操作员确定出的实际打孔起点位置可能存在较大差别；通过人工方式去除涂层的覆盖在各个冷却孔开口上的部分时，会对操作员的健康造成损害。
在本发明实施例中，冷却孔形成设备从该实际打孔起点位置处开始，按照冷却孔的的打孔方向进行打孔即可去除涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分，并且，按照这种方式不会对冷却孔的内部造成损伤。
在本发明实施例中，第一打孔起点位置是指喷上涂层的涡轮叶片的本体在装夹到冷却孔形成设备上后，冷却孔的预设打孔起点位置在机床坐标系中的坐标在涡轮叶片的涂层的表面上对应的位置。具体地，冷却孔形成设备能够根据冷却孔的预设打孔起点位置在机床坐标系中的坐标在涡轮叶片上标记出该第一打孔起点位置。
在本发明一实施例中，确定所述冷却孔的第一打孔起点位置的步骤包括：
将所述预设打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标所对应的在所述涂层的表面上的位置作为所述第一打孔起点位置；
其中，所述预设打孔起点位置包括：所述本体被装夹在所述冷却孔形成设备上以形成所述冷却孔时，所述冷却孔的打孔起点位置。
在本发明实施例中，该预设打孔起点位置是在涡轮叶片的本体上形成冷却孔的过程中，将涡轮叶片的本体装夹在冷却孔形成设备上后，冷却孔的打孔起点位置。第一打孔起点位置是具有冷却孔的涡轮叶片的本体上覆盖了涂层后，将涡轮叶片装夹在冷却孔形成设备上，该预设打孔起点位置在机床坐标系中的坐标所对应的在涂层的表面上的位置。由于两次装夹可能存在偏差，所以预设打孔起点位置和第一打孔起点位置可能是涡轮叶片上的不同位置。
在本发明实施例中，冷却孔的打孔方向也就是冷却孔形成设备对该冷却孔进行打孔时的加工方向。具体地，冷却孔的打孔方向可以是具有对称轴的冷却孔的轴向。冷却孔的预设打孔起点位置在机床坐标系中的坐标、冷却孔的打孔方向以及冷却孔的直径是在涡轮叶片的本体上加工该冷却孔所需要的信息，冷却孔形成设备在根据冷却孔的预设打孔起点位置在机床坐标系中的坐标、冷却孔的打孔方向以及冷却孔的直径加工冷却孔时，冷却孔形成设备找到冷却孔的预设打孔起点位置在机床坐标系中的坐标所对应的位置，从该位置处开始，按照冷却孔的打孔方向以及冷却孔的直径进行打孔，从而得到了在涡轮叶片的本体上的冷却孔。
冷却孔的位置改变量是指冷却孔的第一打孔起点位置与冷却孔的实际打孔起点位置之间的偏差，在本发明一实施例中，确定所述冷却孔的位置改变量的步骤包括：
在所述涂层的表面上，确定所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的中心点的第一中心点位置；
确定所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标与所述第一打孔起点位置的在所述机床坐标系中的坐标之间的第一坐标差值；
根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置、所述涂层的厚度和所述本体的表面信息，确定所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的中心点的第二中心点位置；
根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置、所述涂层的厚度和所述本体的表面信息，确定所述冷却孔的第二打孔起点位置；
确定所述第二中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标与所述第二打孔起点位置的在所述机床坐标系中的坐标之间的第二坐标差值；
计算所述第一坐标差值与所述第二坐标差值之间的第三坐标差值，将所述第三坐标差值确定为所述冷却孔的所述位置改变量。
在涡轮叶片的本体喷上涂层后，在涂层的覆盖每个冷却孔的开口上的部分形成凹坑形状。第一中心点位置可以通过图像识别的方式来确定。具体地，从冷却孔的打孔方向拍摄涂层的覆盖在冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的图片，对该图片进行图像识别，确定该形成为凹坑形状的部分的表面的中心点的第一中心点位置。其中，该图片可以通过冷却孔形成设备上的摄像头来拍摄，该摄像头的拍摄方向与冷却孔形成设备的打孔方向同轴。该第一中心点位置也可以由人工在装夹的涡轮叶片的外表面上标记出来。
在本发明实施例中，根据冷却孔的形状、冷却孔在涡轮叶片上的位置、涂层的厚度和涡轮叶片的本体的表面信息，确定涂层的覆盖在冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的中心点的第二中心点位置。具体地，涡轮叶片的本体的表面信息可以包括表示涡轮叶片的本体的表面的方程。根据冷却孔的形状、冷却孔在涡轮叶片上的位置、涂层的厚度和涡轮叶片的本体的表面信息，可以确定出涂层的覆盖在冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的方程，进而能够根据该方程确定出第二中心点位置。
在本发明实施例中，第一中心点位置可以在涡轮叶片上找到，第二中心点位置可以根据冷却孔的形状、冷却孔在涡轮叶片上的位置、涂层的厚度和涡轮叶片的本体的表面信息确定出来。以第一中心点位置和第二中心点位置为参考点，分别确定第一坐标差值和第二坐标差值，然后，基于第一坐标差值和第二坐标差值确定出的第三坐标差值就是第一打孔起点位置与实际打孔起点位置之间的偏差，该偏差就是位置改变量。
在本发明一实施例中，确定所述冷却孔的第二打孔起点位置的步骤包括：
根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置，确定所述冷却孔的轴线；
根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置、所述涂层的厚度和所述本体的表面信息，确定所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面；
将所述轴线与所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的交点的位置作为所述第二打孔起点位置。
在本发明实施例中，根据冷却孔的形状和冷却孔在涡轮叶片上的位置，确定出表示冷却孔的方程，基于该表示冷却孔的方程能够得到冷却孔的轴线的方程。根据冷却孔的形状、冷却孔在涡轮叶片上的位置、涂层的厚度和本体的表面信息，确定涂层的覆盖在冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的方程。然后，基于轴线的方程和涂层的覆盖在冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的方程，即可得到二者的交点，也就是第二打孔起点位置。
在本发明一实施例中，确定第一坐标差值的步骤包括：
根据式一，确定所述第一坐标差值Δx1、Δy1，其中，所述式一为：
Figure BDA0002477228310000151
其中，(xb1，yb1)为所述第一中心点位置在所述机床坐标系中的坐标，(xa0，ya0)为所述第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标；
确定第二坐标差值步骤包括：
根据式二，确定所述第二坐标差值Δx2、Δy2，其中，所述式二为：
Figure BDA0002477228310000152
其中，(xb2，yb2)为所述第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标，(xa1，ya1)为所述第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标；
计算第三坐标差值的步骤包括：
根据式三，计算所述第三坐标差值Δx3、Δy3，其中，所述式三为：
Figure BDA0002477228310000153
确定所述冷却孔的实际打孔起点位置的步骤包括：
根据式四，确定所述实际打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标(xa2、ya2)，其中，所述式四为：
Figure BDA0002477228310000154
在本发明实施例中，第一坐标差值、第二坐标差值和第三坐标差值均包括在机床坐标系的X轴上的差值和在机床坐标系的Y轴上的差值。在确定实际打孔起点位置时，只需确定出实际打孔起点位置在机床坐标系的X轴上的坐标和实际打孔起点位置在机床坐标系的Y轴上的坐标即可。冷却孔形成设备在去除涂层的覆盖在冷却孔上的部分时，只需按照预设的冷却孔的打孔位置信息中的打孔方向，从实际打孔起点位置在机床坐标系的X轴上的坐标和在机床坐标系的Y轴上的坐标所对应的位置处开始打孔即可。由于冷却孔形成设备的打孔方向始终保持在机床坐标系的Z轴的方向，因此，即使第一打孔起点位置与实际打孔起点位置在Z轴上存在偏差，该偏差也不会影响冷却孔形成设备的打孔方向，只需第一打孔起点位置与实际打孔起点位置在X轴和Y轴构成的平面上的位置改变量即可。
在本发明一实施例中，所述本体具有由所述冷却孔形成设备形成的多个冷却孔，该方法包括：
根据所述多个冷却孔中的冷却孔的确定的位置改变量，确定所述多个冷却孔中的其他的冷却孔的位置改变量。
在本发明实施例中，根据涡轮叶片的多个冷却孔中的一个冷却孔的位置改变量能够确定出其他的冷却孔的位置改变量。
在本发明一实施例中，所述方法包括：根据所述多个冷却孔中的两个冷却孔的确定的位置改变量的平均值作为所述两个冷却孔之间的冷却孔的位置改变量。
具体地，在沿涡轮叶片的本体的径向方向上设置有至少两行冷却孔且每一行冷却孔中冷却孔的个数为至少三个的情况下，在涡轮叶片的本体的径向方向上，根据每一行冷却孔中的第一个冷却孔和最后一个冷却孔的位置改变量确定出该行其他的冷却孔的位置改变量。
在每一个行的所有冷却孔中，第一个冷却孔和最后一个冷却孔的位置改变量相差最大，根据每一个行的第一个冷却孔和最后一个冷却孔的位置改变量确定出来的该行其他的冷却孔的位置改变量更加准确。
下面通过一个具体的实施例来详细说明本发明实施例提供的一种涡轮叶片的加工方法。在本发明实施例中，冷却孔形成设备根据冷却孔的打孔起点位置在机床坐标系中的坐标、冷却孔的打孔方向以及冷却孔的直径在涡轮叶片的本体上制造了涡轮叶片的冷却孔，将制造了冷却孔的涡轮叶片的本体从冷却孔形成设备上取下来，然后，在该涡轮叶片的本体上施加涂层，将施加了涂层的涡轮叶片重新装夹在该冷却孔形成设备上，之后可以利用本发明实施例提供的一种涡轮叶片的加工方法去除涂层的覆盖在冷却孔的开口上的部分。
在将施加了涂层的涡轮叶片重新装夹在冷却孔形成设备上时，可能存在一定的误差，装夹后涡轮叶片在机床坐标系中的位置可能与每个冷却孔的打孔位置信息不匹配。例如：以冷却孔A为例，在装夹不存在误差的情况下，冷却孔形成设备根据冷却孔A的预设打孔起点位置在机床坐标系中的坐标在涡轮叶片上标记出打孔起点位置为点A，在装夹后，由于存在误差，冷却孔形成设备根据冷却孔A的预设打孔起点位置在机床坐标系中的坐标在涡轮叶片上标记出的打孔起点位置为点B。如果按照制造冷却孔时冷却孔的预设打孔起点位置在机床坐标系中的坐标进行打孔，会触及到涡轮叶片的非冷却孔的部位，对涡轮叶片造成损害。因此，需要通过本发明实施例提供的涡轮叶片的加工方法确定每个冷却孔的实际打孔起点位置。
需要说明的是：冷却孔形成设备具有机床坐标系，冷却孔形成设备基于机床坐标系进行打孔。该冷却孔形成设备可以是激光器，利用激光进行打孔。该涡轮叶片的本体上设置有至少两个冷却孔。
如图2所示，本发明实施例提供了一种涡轮叶片的加工方法，在将施加了涂层的涡流叶片装夹在冷却孔形成设备上后，该方法可以包括以下步骤：
步骤201：根据冷却孔的预设打孔起点位置在冷却孔形成设备的机床坐标系中的坐标，在涡轮叶片的涂层的表面上确定冷却孔的第一打孔起点位置。
具体地，在将覆盖有涂层的涡轮叶片装夹在冷却孔形成设备上之后，冷却孔的第一打孔起点位置为冷却孔形成设备的激光发射口移动到冷却孔的预设打孔起点位置在机床坐标系中的坐标时，该激光发射口所对准的位置。
冷却孔的预设打孔起点位置在机床坐标系中的坐标、冷却孔的打孔方向以及冷却孔的直径可以来自冷却孔形成设备的制造冷却孔的打孔程序中。在施加了涂层的涡轮叶片被装夹在冷却孔形成设备上后，冷却孔形成设备的打孔程序中保存有冷却孔的预设打孔起点位置在机床坐标系中的坐标、冷却孔的打孔方向以及冷却孔的直径，空运行该冷却孔形成设备，该冷却孔形成设备根据冷却孔的预设打孔起点位置在机床坐标系中的坐标和冷却孔的打孔方向，能够在涡轮叶片上标记出冷却孔的第一打孔起点位置。
步骤202：在涂层的表面上，确定涂层的覆盖在冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的中心点的第一中心点位置。
具体地，冷却孔形成设备上设置有摄像头，该摄像头的拍摄方向与冷却孔形成设备的打孔方向相同。冷却孔形成设备的用于发出激光的激光发射口在移动到冷却孔的预设打孔起点位置在机床坐标系中的坐标所对应的位置时，冷却孔形成设备的加工方向为冷却孔的打孔方向，该摄像头沿着冷却孔的打孔方向拍摄照片，该照片中包含了涂层的覆盖在冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面，对该照片进行图像识别，能够识别出第一中心点位置。
步骤203：确定第一中心点位置的在机床坐标系中的坐标与第一打孔起点位置的在机床坐标系中的坐标之间的第一坐标差值。
其中，该第一坐标差值可以包括：第一坐标差值中在机床坐标系的X轴上的差值和第一坐标差值中在机床坐标系的Y轴上的差值。
步骤204：根据冷却孔的形状、冷却孔在涡轮叶片上的位置、涂层的厚度和涡轮叶片的本体的表面信息，确定涂层的覆盖在冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的中心点的第二中心点位置。
具体地，涂层的厚度可以通过蓝光扫描或解剖策略的方式来确定。
具体地，可以从同一批的涡轮叶片中确定一个涡轮叶片作为样本，检测该样本的涂层的厚度，将该样本的涂层的厚度作为同一批的涡轮叶片的涂层的厚度。
步骤205：根据冷却孔的形状、冷却孔在涡轮叶片上的位置、涂层的厚度和涡轮叶片的本体的表面信息，确定冷却孔的第二打孔起点位置。
步骤206：确定第二中心点位置的在机床坐标系中的坐标与第二打孔起点位置的在机床坐标系中的坐标之间的第二坐标差值。
该第二坐标差值可以包括：第二坐标差值中在机床坐标系的X轴上的差值和第二坐标差值中在机床坐标系的Y轴上的差值。
步骤207：计算第一坐标差值与第二坐标差值之间的第三坐标差值，将第三差值确定为冷却孔的位置改变量。
其中，第三坐标差值包括：第三坐标差值中在机床坐标系的X轴上的差值和第三坐标差值中在所述机床坐标系的Y轴上的差值。
位置改变量包括：位置改变量中在机床坐标系的X轴上的改变量和位置改变量中在机床坐标系的Y轴上的改变量。
具体地，第三坐标差值中在机床坐标系的X轴上的差值为位置改变量中在机床坐标系的X轴上的改变量，第三坐标差值中在所述机床坐标系的Y轴上的差值为位置改变量中在机床坐标系的Y轴上的改变量。
步骤208：根据第一打孔起点位置以及位置改变量，在涂层的表面上确定冷却孔的实际打孔起点位置。
具体地，实际打孔起点位置中包括：实际打孔起点位置在机床坐标系中的X轴上的坐标和实际打孔起点位置在机床坐标系中的Y轴上的坐标。
具体地，将冷却孔的第一打孔起点位置在机床坐标系的X轴上的坐标与冷却孔的位置改变量中在机床坐标系的X轴上的改变量之和作为冷却孔的实际打孔起点位置在机床坐标系中的X轴上的坐标；将冷却孔的第一打孔起点位置在机床坐标系的Y轴上的坐标与冷却孔的位置改变量中在机床坐标系的Y轴上的改变量之和作为冷却孔的实际打孔起点位置在机床坐标系中的Y轴上的坐标。
步骤209：根据确定的实际打孔起点位置，通过冷却孔形成设备去除涂层的覆盖在冷却孔的开口上的部分。
具体地，冷却孔形成设备从冷却孔的在涂层上实际打孔起点位置处开始，根据冷却孔的打孔方向和冷却孔的直径等信息进行打孔，以去除涂层的覆盖在冷却孔的开口上的部分。
具体地，将冷却孔的实际打孔起点位置在机床坐标系中的坐标作为冷却孔的打孔起点位置在机床坐标系中的坐标。将冷却孔形成设备中的冷却孔的预设打孔起点位置在机床坐标系中的坐标修改为冷却孔的实际打孔起点位置在机床坐标系中的坐标。冷却孔形成设备根据修改后的冷却孔的打孔位置信息进行打孔，以去除涂层的覆盖在冷却孔的开口上的部分。
本发明实施例无需人工根据经验确定各个冷却孔重新开孔的位置，提高了确定出的重新开孔的位置的精度，提高了生产效率。本发明实施例无需人工挫去涂层，避免了潜在的健康危害。
如图3所示，本发明实施例提供了一种涡轮叶片的加工装置，所述涡轮叶片包括具有由冷却孔形成设备形成的冷却孔的本体和覆盖在所述本体上的涂层，其中，所述涡轮叶片被装夹在所述冷却孔形成设备上，该装置包括：第一确定模块301、第二确定模块302、第三确定模块303和去除模块304；
所述第一确定模块301，用于根据所述冷却孔的预设打孔起点位置在所述冷却孔形成设备的机床坐标系中的坐标，在所述涡轮叶片的所述涂层的表面上确定所述冷却孔的第一打孔起点位置；
所述第二确定模块302，用于根据所述涂层的厚度，确定所述冷却孔的位置改变量；
所述第三确定模块303，用于根据所述第一确定模块301确定出的所述第一打孔起点位置以及所述第二确定模块302确定出的所述位置改变量，在所述涂层的表面上确定所述冷却孔的实际打孔起点位置；
所述去除模块304，用于根据所述第三确定模块303确定的所述实际打孔起点位置，通过所述冷却孔形成设备去除所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分。
在本发明一实施例中，所述第一确定模块301，用于将所述预设打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标所对应的在所述涂层的表面上的位置作为所述第一打孔起点位置；
其中，所述预设打孔起点位置包括：所述本体被装夹在所述冷却孔形成设备上以形成所述冷却孔时，所述冷却孔的打孔起点位置。
如图4所示，在本发明一实施例中，所述第二确定模块302，包括：
第一确定单元3021、第二确定单元3022、第三确定单元3023、第四确定单元3024、第五确定单元3025和改变量计算单元3026；
所述第一确定单元3021，用于在所述涂层的表面上，确定所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的中心点的第一中心点位置；
所述第二确定单元3022，用于确定所述第一确定单元3021确定出的所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标与所述第一确定模块301确定出的所述第一打孔起点位置的在所述机床坐标系中的坐标之间的第一坐标差值；
所述第三确定单元3023，用于根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置、所述涂层的厚度和所述本体的表面信息，确定所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的中心点的第二中心点位置；
所述第四确定单元3024，用于根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置、所述涂层的厚度和所述本体的表面信息，确定所述冷却孔的第二打孔起点位置；
所述第五确定单元3025，用于确定所述第三确定单元3023确定出的所述第二中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标与所述第四确定单元3024确定出的所述第二打孔起点位置的在所述机床坐标系中的坐标之间的第二坐标差值；
所述改变量计算单元3026，用于计算所述第二确定单元3022确定出的所述第一坐标差值与所述第五确定单元3025确定出的所述第二坐标差值之间的第三坐标差值，将所述第三差值确定为所述冷却孔的所述位置改变量。
在本发明一实施例中，所述第四确定单元3024，用于根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置，确定所述冷却孔的轴线；根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置、所述涂层的厚度和所述本体的表面信息，确定所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面；将所述轴线与所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的交点的位置作为所述第二打孔起点位置。
在本发明一实施例中，所述第二确定单元3022，用于根据式一，确定所述第一坐标差值Δx1、Δy1，其中，所述式一为：
Figure BDA0002477228310000211
其中，(xb1，yb1)为所述第一中心点位置在所述机床坐标系中的坐标，(xa0，ya0)为所述第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标；
所述第五确定单元3025，用于根据式二，确定所述第二坐标差值Δx2、Δy2，其中，所述式二为：
Figure BDA0002477228310000212
其中，(xb2，yb2)为所述第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标，(xa1，ya1)为所述第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标；
所述改变量计算单元3026，用于根据式三，计算所述第三坐标差值Δx3、Δy3，其中，所述式三为：
Figure BDA0002477228310000213
所述第三确定模块303，用于根据式四，确定所述实际打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标(xa2、ya2)，其中，所述式四为：
Figure BDA0002477228310000214
如图5所示，在本发明一实施例中，所述本体具有由所述冷却孔形成设备形成的多个冷却孔，该装置进一步包括：第四确定模块501；
所述第四确定模块501，用于根据所述多个冷却孔中的冷却孔的确定的位置改变量，确定所述多个冷却孔中的其他的冷却孔的位置改变量。
在本发明一实施例中，所述第四确定模块501，用于根据所述多个冷却孔中的两个冷却孔的确定的位置改变量的平均值作为所述两个冷却孔之间的冷却孔的位置改变量。
本发明实施例提供了涡轮叶片的加工装置，该装置包括：至少一个存储器和至少一个处理器；
所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；
所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行本发明实施例中任一所述涡轮叶片的加工方法。
本发明实施例提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时，使所述处理器执行本发明实施例中任一所述的涡轮叶片的加工方法。
如图6所示，本发明实施例提供了一种涡轮叶片的加工装置，所述涡轮叶片包括具有由冷却孔形成设备形成的冷却孔的本体和覆盖在所述本体上的涂层，其中，所述涡轮叶片被装夹在所述冷却孔形成设备上，该装置包括：
第一接收模块601、第二接收模块602、第一计算模块603、加法器604和发送模块605；
所述第一接收模块601，用于接收所述冷却孔的第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标，接收所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的中心点的第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标，将所述冷却孔的第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标发送给所述加法器604和所述第一计算模块603，将所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标发送给所述第一计算模块603；
所述第二接收模块602，用于接收根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置、所述涂层的厚度和所述本体的表面信息确定出的所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的形成为凹坑形状的部分的表面的中心点的第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标，以及根据所述冷却孔的形状、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置、所述涂层的厚度和所述本体的表面信息确定出的所述冷却孔的第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标，将所述第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标发送给所述第一计算模块603；
所述第一计算模块603，用于接收所述第一接收模块601发来的所述冷却孔的第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标，接收所述第二接收模块602发来的所述第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标，根据所述冷却孔的第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标、所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标、所述第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标，计算出所述冷却孔的位置改变量，将所述冷却孔的所述位置改变量发给所述加法器604；
所述加法器604，用于接收所述第一接收模块601发来的所述冷却孔的第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标，接收所述第一计算模块603发来的所述冷却孔的所述位置改变量，计算所述冷却孔的所述第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标与所述冷却孔的所述位置改变量之和，将所述冷却孔的所述第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标与所述冷却孔的所述位置改变量之和作为所述冷却孔的实际打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标，将所述冷却孔的实际打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标发送给所述发送模块605；
所述发送模块605，用于将所述加法器604发来的所述冷却孔的实际打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标发送给所述冷却孔形成设备，以使所述冷却孔形成设备根据所述冷却孔的实际打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标去除所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分。
如图7所示，在本发明一实施例中，所述第一计算模块603，包括：接收单元6031、第一减法器6032、第二减法器6033和第三减法器6034；
所述接收单元6031，用于接收所述第一接收模块601发来的所述冷却孔的第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标，将所述冷却孔的第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标发送给所述第一减法器6032，接收所述第二接收模块602发来的所述第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标，将所述第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标发送给所述第二减法器6033；
所述第一减法器6032，用于接收所述接收单元6031发来的所述冷却孔的第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标，计算所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标与所述第一打孔起点位置的在所述机床坐标系中的坐标之间的第一坐标差值，将所述冷却孔的所述第一坐标差值发送给所述第三减法器6034；
所述第二减法器6033，用于接收所述接收单元6031发来的所述第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标和所述第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标，计算所述第二中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标与所述第二打孔起点位置的在所述机床坐标系中的坐标之间的第二坐标差值，将所述冷却孔的所述第二坐标差值发送给所述第三减法器6034；
所述第三减法器6034，用于接收所述第一减法器6032发来的所述冷却孔的所述第一坐标差值，接收所述第二减法器6033发来的所述冷却孔的所述第二坐标差值，计算所述冷却孔的所述第一坐标差值与所述冷却孔的所述第二坐标差值之间的第三坐标差值，将所述冷却孔的所述第三坐标差值作为所述冷却孔的所述位置改变量，将所述冷却孔的所述位置改变量发送给所述加法器604。
如图8所示，在本发明一实施例中，所述本体具有由所述冷却孔形成设备形成的多个冷却孔，该装置进一步包括：第二计算模块801；
所述第一计算模块603，进一步用于将所述冷却孔的所述位置改变量发给所述第二计算模块801；
所述第二计算模块801，进一步用于接收所述第一计算模块603发来的所述多个冷却孔中的两个冷却孔的确定的位置改变量，计算所述多个冷却孔中的两个冷却孔的确定的位置改变量的平均值，将所述平均值作为所述两个冷却孔之间的冷却孔的位置改变量，将所述两个冷却孔之间的冷却孔的位置改变量发送给所述加法器604。
图9是示出根据示例性实施例的冷却孔形成设备的示意图。所述冷却孔形成设备可以包括：机床901，用户界面单元903、接收单元905和打孔装置907。机床901可以装夹包括具有冷却孔的本体和覆盖在本体上的涂层的涡轮叶片。用户界面单元903可以显示装夹的涡轮叶片的图像。例如，冷却孔形成设备可以包括获取装夹的涡轮叶片的表面的图像的相机。用户界面单元903可以允许用户在显示的涡轮叶片的图像上选择所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分的表面的中心点的第一中心点位置。为此，用户界面单元903可以包括触摸式显示屏。此外，用户界面单元903可以将第一中心点位置的信息(例如，第一中心点位置的在机床901的机床坐标系中的坐标发送到外部，例如外部的计算装置。外部的计算装置可以执行如上描述的方法以得到实际打孔起点位置信息，例如，可以根据第一中心点位置的信息、根据所述冷却孔的预设打孔起点位置在所述冷却孔形成设备的机床坐标系中的坐标在所述涡轮叶片的所述涂层的表面上确定的所述冷却孔的第一打孔起点位置、和根据所述涂层的厚度确定的所述冷却孔的位置改变量确定实际打孔起点位置信息。因此，接收单元905可以从外部接收这样的实际打孔起点位置信息。从而打孔装置907可以根据接收单元接收的实际打孔起点位置信息去除所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分。
此外，用户界面单元903可以显示所述冷却孔形成设备在未覆盖有所述涂层的所述本体上形成所述冷却孔时使用的打孔起点位置，从而帮助用户在显示的图像上选择第一中心点位置。
这里，打孔装置907可以包括朝向所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分照射激光以进行涂层去除的激光器。
可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对涡轮叶片的加工装置的具体限定。在本发明的另一些实施例中，涡轮叶片的加工装置可以包括比图示更多或者更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件、软件或者软件和硬件的组合来实现。
上述装置内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
本发明还提供了一种计算机可读介质，存储用于使一计算机执行如本文所述的涡轮叶片的加工方法的指令。具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。
在这种情况下，从存储介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能，因此程序代码和存储程序代码的存储介质构成了本发明的一部分。
用于提供程序代码的存储介质实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
此外，应该清楚的是，不仅可以通过执行计算机所读出的程序代码，而且可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作，从而实现上述实施例中任意一项实施例的功能。
此外，可以理解的是，将由存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施例中任一实施例的功能。
需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些模块可能由同一物理实体实现，或者，有些模块可能分由至少两个物理实体实现，或者，可以由至少两个独立设备中的某些部件共同实现。
以上各实施例中，硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件单元可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，FPGA或ASIC)来完成相应操作。硬件单元还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。
上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，基与上述至少两个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.冷却孔形成设备，其特征在于，所述冷却孔形成设备包括：
机床，被构造为装夹包括具有冷却孔的本体和覆盖在本体上的涂层的涡轮叶片；
用户界面单元，被构造为显示装夹的涡轮叶片的图像并允许用户在显示的涡轮叶片的图像上选择所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分的表面的中心点的第一中心点位置，并将第一中心点位置的信息发送到外部；
接收单元，被构造为从外部接收根据第一中心点位置的信息、根据所述冷却孔的预设打孔起点位置在所述冷却孔形成设备的机床坐标系中的坐标在所述涡轮叶片的所述涂层的表面上确定的所述冷却孔的第一打孔起点位置、和根据所述涂层的厚度确定的所述冷却孔的位置改变量确定的实际打孔起点位置信息；
打孔装置，被构造为根据接收单元接收的实际打孔起点位置信息去除所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分。
2.根据权利要求1所述的冷却孔形成设备，其特征在于，用户界面单元被构造为显示所述冷却孔形成设备在未覆盖有所述涂层的所述本体上形成所述冷却孔时使用的打孔起点位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述打孔装置包括朝向所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分照射激光以进行涂层去除的激光器。
4.涡轮叶片的加工方法，其特征在于，所述涡轮叶片包括具有由冷却孔形成设备形成的冷却孔的本体和覆盖在所述本体上的涂层，其中，所述涡轮叶片被装夹在所述冷却孔形成设备上，该方法包括：
根据所述冷却孔的预设打孔起点位置在所述冷却孔形成设备的机床坐标系中的坐标，在所述涡轮叶片的所述涂层的表面上确定所述冷却孔的第一打孔起点位置；
根据所述涂层的厚度，确定所述冷却孔的位置改变量；
根据所述第一打孔起点位置以及所述位置改变量，在所述涂层的表面上确定所述冷却孔的实际打孔起点位置；
根据确定的所述实际打孔起点位置，通过所述冷却孔形成设备去除所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定所述冷却孔的第一打孔起点位置的步骤包括：
所述涂层的表面上的与所述预设打孔起点位置对应的位置作为所述第一打孔起点位置；
其中，所述预设打孔起点位置为所述冷却孔形成设备在装夹在所述冷却孔形成设备的未覆盖有所述涂层的所述本体上形成所述冷却孔时使用的打孔起点位置。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定所述冷却孔的位置改变量的步骤包括：
在所述涂层的表面上，确定所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分的表面的中心点的第一中心点位置；
确定所述第一中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标与所述第一打孔起点位置的在所述机床坐标系中的坐标之间的第一坐标差值；
根据所述冷却孔形成设备在装夹在所述冷却孔形成设备的未覆盖有所述涂层的所述本体上形成所述冷却孔时使用的所述冷却孔的形状的信息和所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置的信息、以及所述涂层的厚度和所述本体的表面的位置和形状的信息，确定所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分的表面的中心点的第二中心点位置；
根据所述冷却孔形成设备在装夹在所述冷却孔形成设备的未覆盖有所述涂层的所述本体上形成所述冷却孔时使用的所述冷却孔的形状的信息和所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置的信息、以及所述涂层的厚度和所述本体的表面的位置和形状的信息，计算所述冷却孔的第二打孔起点位置；
确定所述第二中心点位置的在所述机床坐标系中的坐标与所述第二打孔起点位置的在所述机床坐标系中的坐标之间的第二坐标差值；
计算所述第一坐标差值与所述第二坐标差值之间的第三坐标差值，将所述第三坐标差值确定为所述冷却孔的所述位置改变量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，计算所述冷却孔的第二打孔起点位置的步骤包括：
根据所述冷却孔形成设备在装夹在所述冷却孔形成设备的未覆盖有所述涂层的所述本体上形成所述冷却孔时使用的所述冷却孔的形状的信息和所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置的信息，计算所述冷却孔的轴线所处的直线的信息；
根据所述冷却孔形成设备在装夹在所述冷却孔形成设备的未覆盖有所述涂层的所述本体上形成所述冷却孔时使用的所述冷却孔的形状的信息、所述冷却孔在所述涡轮叶片上的位置的信息、以及所述涂层的厚度和所述本体的表面的位置和形状的信息，计算所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分的表面的信息；
根据所述轴线所处的直线的信息与所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分的表面的信息计算所述轴线所处的直线与所述涂层的覆盖在所述冷却孔的开口上的部分的表面之间的交点的位置作为所述第二打孔起点位置。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
确定第一坐标差值的步骤包括：
根据式一，确定所述第一坐标差值Δx1、Δy1，其中，所述式一为：
Figure FDA0002477228300000031
其中，(xb1，yb1)为所述第一中心点位置在所述机床坐标系中的坐标，(xa0，ya0)为所述第一打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标；
确定第二坐标差值步骤包括：
根据式二，确定所述第二坐标差值Δx2、Δy2，其中，所述式二为：
Figure FDA0002477228300000032
其中，(xb2，yb2)为所述第二中心点位置在所述机床坐标系中的坐标，(xa1，ya1)为所述第二打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标；
计算第三坐标差值的步骤包括：
根据式三，计算所述第三坐标差值Δx3、Δy3，其中，所述式三为：
Figure FDA0002477228300000033
确定所述冷却孔的实际打孔起点位置的步骤包括：
根据式四，确定所述实际打孔起点位置在所述机床坐标系中的坐标(xa2、ya2)，其中，所述式四为：
Figure FDA0002477228300000034
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述本体具有由所述冷却孔形成设备形成的多个冷却孔，该方法包括：
根据所述多个冷却孔中的冷却孔的确定的位置改变量，确定所述多个冷却孔中的其他的冷却孔的位置改变量。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法包括：根据所述多个冷却孔中的两个冷却孔的确定的位置改变量的平均值作为所述两个冷却孔之间的冷却孔的位置改变量。
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