CN100368128C - 透平动叶片铆钉头的加工方法 - Google Patents

透平动叶片铆钉头的加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种透平叶片铆钉头的加工方法，该方法包括以下步骤：(1)在透平叶片叶型高度方向上设有一平面作为辅助定位基准面；(2)按照叶片在叶轮上的定位方法对叶根进行定位；(3)叶根定位和型面中的辅助定位基准面在夹具中贴合之后，对铆钉头进行数控铣削；(4)铣完铆钉头后，将型面中的辅助定位基准面铣去，即可进入型面的精加工。由于在装夹时无需测量内弧型面的弧深，因此本发明装夹非常方便，且效率大大提高。操作人员只要把叶根定位和型面中的岛形辅助定位基准面在夹具中贴合之后，加上固定措施，铆钉头的铣削就非常稳定，而且该工序不一定在型面精加工后才能安排，可根据情况灵活处理。

Description

透平动叶片铆钉头的加工方法
一、技术领域
本发明涉及一种工件的加工方法，特别是一种透平动叶片铆钉头的加工方法。
二、背景技术
透平动叶片，例如汽轮机动叶片，在结构设计时，常常根据需要把动叶片型面顶部设计成型线铆钉头结构。为了在叶轮上装配的需要，型线铆钉头有较高的加工精度要求。型线的尺寸精度、形位精度均要保证在叶片满足叶轮上装配要求的同时，保证其围带能与叶顶铆钉头配合，而且此类叶片随着汽道高度的增大，如何在数控铣削中有稳定的装夹方法成为确保数控铣削铆钉头合格率的关键所在。
目前的加工方法是利用叶根装配面作为高度方向定位，再利用已精铣完的抛光内弧型面贴合作为辅助定位，然后对型线铆钉头进行数控加工。这种加工方法通常要求被贴合型面的弧深公差要严格控制，因此一般要在型面精加工后才能铣削铆钉头，但实际上型面弧深的加工总存在一定公差，而且测量困难，因此采用此种装夹方法加工铆钉头，其数控铣削的合格率不高，而且铣削前要精确测量每件叶片的型面弧深数据，按照公差情况分组，在装夹时分别调整，操作复杂，难以掌握，加工效率低，不合格率高。
三、发明内容
1、发明目的：本发明的目的是提供一种装夹简单、铣削精度高的透平动叶片铆钉头的加工方法。
2、技术方案：为实现上述目的，本发明所述的透平动叶片铆钉头的加工方法，包括以下步骤：
(1)在透平动叶片叶型高度方向上设有一平面作为辅助定位基准面；
(2)按照动叶片在叶轮上的定位方法对叶根进行定位；
(3)叶根定位和型面中的辅助定位基准面在夹具中贴合之后，对铆钉头进行数控铣削；
(4)铣完铆钉头后，将型面中的辅助定位基准面铣去，即可进入型面的精加工。
在步骤(1)中，对于动叶片毛坯采用方坯的情形，在型面数控铣削时采用曲面区域中环岛的形成方法保留岛形方坯平面作为辅助定位基准面；对于动叶片毛坯采用模锻和精锻的情形，可在毛坯设计时考虑预留辅助定位基准面，然后再在数控铣削时做出岛形平面。
3、有意效果：由于在装夹时无需测量内弧型面的弧深，因此本发明装夹非常方便，且效率大大提高。操作人员只要把叶根定位和型面中的岛形辅助定位基准面在夹具中贴合之后，加上固定措施，铆钉头的铣削就非常稳定，而且该工序不一定在型面精加工后才能进行，可根据情况灵活安排。
四、附图说明
图1是被加工件某种汽轮机高压级叶片的结构示意图。
图2是本发明的夹具结构示意图。
五、具体实施方法
如图1、图2所示，本方法的设计的主要思路是在透平动叶片叶型高度方向上用一平面作为辅助定位基准面，其辅助定位基准面位置根据不同叶型的型面特性确定。在型面数控铣削时采用曲面区域中环岛的形成原理保留岛形方坯平面作为辅助定位基准面，而其叶根定位装置与叶片在叶轮上的定位原理一致，这样设计的铆钉头加工方法在铆钉头数控铣削时，由于在装夹时无需测量内弧型面的弧深，因此装夹就非常方便，且效率大大提高。操作人员只要把叶根定位和型面中的岛形辅助定位基准面在夹具中贴合之后，加上固定措施，铆钉头的数控铣削就非常稳定，而且该工序不一定在型面精加工后才能进行，可根据情况灵活安排。采用这种方法铣完铆钉头后，只需把型面中的平面辅助定位基准面铣去，即可进入型面的精加工。
采用上述夹具后，该道工序的数控加工效率大大提高，且质量十分稳定，如最近几批叶片铆钉头加工的废品率为零，获得了用户的好评。
如图1所示的某汽轮机高压级叶片(其中1-叶根、2-叶型背弧、3-叶片铆钉头、4-叶型内弧)，其毛坯采用方坯，由于在方坯的六面体铣削时，本身已有较高尺寸和形位精度要求，因此在数控内弧铣削时，根据对型面的几何特性的计算，确定在叶型高度方向的适当位置保留一个岛形平面(来自原方坯六面体的某一面)作为铆钉头铣削的辅助定位基准面，这样在图2(其中1-夹具本体、2-压紧螺钉、3-叶片压板、4-叶片、5-叶根垫块、6-叶根定位调节螺钉)的夹具中装夹方便，避免了以前每次要经历的精确测量每件叶片的弧深并根据测量结果分组，然后分别调整夹具再进行铣削等复杂步骤，其数控铣削精度和生产效率大大提高，而且本工序在内背弧数控型面粗精铣后均可安排，对生产线的调度和关键设备的安排均体现了灵活性。

Claims (2)

1.一种透平动叶片铆钉头的加工方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)在透平动叶片叶型高度方向上设有一平面作为辅助定位基准面；
(2)按照动叶片在叶轮上的定位方法对叶根进行定位；
(3)叶根定位和型面中的辅助定位基准面在夹具中贴合之后，对铆钉头进行数控铣削；
(4)铣完铆钉头后，将型面中的辅助定位基准面铣去，即可进入型面的精加工。
2.根据权利要求1所述的透平动叶片铆钉头的加工方法，其特征在于在步骤(1)中，在型面铣削时根据型面的几何特性，采用曲面区域中环岛的形成方法，在叶型的适当位置保留岛形方坯平面作为辅助定位基准面。
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