CN102672416B - 一种导叶片内环弧段加工方法 - Google Patents

Abstract

一种导叶片内环弧段加工方法，它涉及一种内弧段加工方法，具体涉及一种压气机机组的导叶片内环弧段加工方法，以解决现有的压气机机组的导叶片内环弧段的加工方法存在加工精度较低的问题，加工方法主要步骤为：步骤一、粗车内环弧段的内孔、外圆及前后端面；步骤二、粗车后的内环弧段去应力处理；步骤三、精车内环弧段的内孔、外圆及前后端面；步骤四、单个弧段的切割和固定；步骤五、划线和钻穿丝孔；步骤六、单个弧段的围带型孔切割加工。本发明用于压气机机组的导叶片内环弧段的加工。

Description

一种导叶片内环弧段加工方法

技术领域

本发明涉及一种内弧段加工方法，具体涉及一种压气机机组的导叶片内环弧段加工方法。

背景技术

压气机机组的出口导叶片内环弧段的加工精度的好坏，对导叶片的质量和导叶片的工作性能起着至关重要的作用，现有的导叶片内环弧段加工方法中导叶片的内环弧段加工精度较低。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的压气机机组的导叶片内环弧段的加工方法存在加工精度较低的问题，进而提供一种导叶片内环弧段加工方法。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的一种导叶片内环弧段加工方法的具体步骤为：

步骤一、粗车内环弧段的内孔、外圆及前后端面：内孔和外圆均放量1.5mm，上下端面均放量1mm，切削参数为：转速为56r/min-64r/min，进给量为0.2mm/r-0.4mm/r，切削深度为1.5mm；

步骤二、粗车后的内环弧段去应力处理，应力处理具体过程为：首先将粗车的内环弧段加热至500℃～650℃，然后保温2小时，最后随炉缓慢冷却至200℃～300℃；

步骤三、精车内环弧段的内孔、外圆及前后端面，切削参数为：转速为42r/min-48r/min，进给量为0.1mm/r-0.14mm/r，切削深度为0.2mm；

步骤四、单个弧段的切割和固定：首先将精车后的内环弧段定位安装在内环弧段夹具体上，然后，将固定好的内环弧段等分切割为36个单个弧段，用36块压板一一对应的压在单个弧段的上端面上，将单个弧段固定，其中单个弧段的外圆弦长均为49±0.05mm；

步骤五、划线和钻穿丝孔：从单个弧段的左端面开始将外圆依次划分第一弧段、第二弧段、第三弧段和第四弧段，第一弧段对应的弦长为8.02±0.05mm，第二弧段对应的弦长为16.52±0.05mm，第三弧段对应的弦长为16.52±0.05mm，在第一弧段和第二弧段的交点处沿单个弧段的高度方向划第一垂线，第二弧段和第三弧段的交点处沿单个弧段的高度方向划第二垂线，第三弧段和第四弧段的交点处沿单个弧段的高度方向划第三垂线，单个弧段的上端面至第一垂线、第二垂线和第三垂线的垂直距离均为11.53±0.05mm处划圆弧线，第一垂线、第二垂线和第三垂线分别与圆弧线的交点处分别钻直径为2mm的穿丝孔，并依次记为第一围带型孔中心、第二围带型孔中心和第三围带型孔中心；

步骤六、单个弧段的围带型孔切割加工：先将夹具体紧固在操作台上，将任意一个单个弧段放置在内环弧段围带型孔加工夹具的夹具体上，利用第一定位调节块将该单个弧段的第一围带型孔中心定位到第一围带型孔切割加工位置处，通过夹紧螺钉在水平方向上使单个弧段固定在一个挡板上，通过压紧螺钉的头部在竖直方向上把单个弧段压紧在夹具体上，切割第一围带型孔；当第一围带型孔切割完毕后，移走第一定位调节块，安装上第二定位调节块，松开夹紧螺钉和压紧螺钉，移动单个弧段，将单个弧段的第二围带型孔中心定位到第二围带型孔切割位置处，再拧紧夹紧螺钉和压紧螺钉，固定好单个弧段，切割第二围带型孔；当第二围带型孔切割完毕后，移走第二定位调节块，安装上第三定位调节块，再次松开夹紧螺钉和压紧螺钉，移动单个弧段，将单个弧段的第三围带型孔中心定位到第三围带型孔切割位置处，再拧紧夹紧螺钉和压紧螺钉，固定好单个弧段，切割第三围带型孔，当其中一个单个弧段的三个围带型孔切割完后，松开夹紧螺钉和压紧螺钉，取出已切割的单个弧段，准备下一个单个弧段的围带型孔的切割，如此重复，直至36个单个弧段上的围带型孔全部切割完毕，导叶片内环弧段加工完成。

本发明的有益效果是：本发明由于采用合理的切削余量分配，大大减小了内环弧段加工中的变形，保证该部件加工精度，优化工艺方案，在粗车加工后对内环弧段进行去应力处理，以释放粗车加工中的应力，防止了精车加工后内环弧段的应力变形，保证了内环弧段精度要求，本发明的加工方法利用切割为单个弧段的夹具和切割围带型孔夹具，内环弧段的外圆弦长达到了49±0.05mm精度要求，夹具的上端面设有与夹具体相配合的第一定位调节块、第二定位调节块和第三定位调节块，且第三定位调节块的长度小于第二定位调节块的长度，第二定位调节块的长度小于第一定位调节块的长度，保证了每个围带型孔的准确切割，第一定位调节块的底面、第二定位调节块的底面、第三定位调节块的底面、内环弧段的底面与夹具体的凸形圆弧面的弧度保持一致，保证了单个弧段上的第二弧段对应的弦长（即第一围带型孔中心和第二围带型孔中心之间的距离）和第三弧段对应的弦长等分（即第二围带型孔中心距离和第三围带型孔中心之间的距离）等分加工精度的要求，提高内环弧段的加工质量，单个弧段第一弧段对应和第三弧段对应的弦长（即第一围带型孔中心和第二围带型孔中心之间的距离，第二围带型孔中心距离和第三围带型孔中心之间的距离）控制在16.52±0.03mm范围内，完全满足设计精度要求，本发明定位精确在0.015毫米内；通过压紧螺钉和夹紧螺钉固定单个弧段，以满足切割的要求。

附图说明

图1是本发明的内环弧段固定在内环弧段夹具体上的立体结构示意图，图2是内环弧段夹具体的主视结构示意图，图3是图2的左视图，图4是单个弧段的主视结构示意图，图5是图4的左视图，图6是图4的俯视图，图7是内环弧段围带型孔加工夹具体的主视结构示意图，图8是图7的俯视图，图9是单个弧段固定安装以及第一定位调节块定位单个弧段上的第一围带型孔的主视结构示意图，图10是图9的俯视图，图11是图9的左视图，图12是单个弧段固定安装以及第二定位调节块定位单个弧段上的第二围带型孔的主视结构示意图，图13是单个弧段固定安装以及第三定位调节块定位单个弧段上的第三围带型孔的主视结构示意图，图14是压板的主视结构示意图，图15是图14的左视图，图16是图14的俯视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图16说明本实施方式，本实施方式的一种导叶片内环弧段加工方法的具体步骤为：

步骤一、粗车内环弧段13的内孔、外圆及上下端面：内孔和外圆均放量1.5mm，上下端面均放量1mm，切削参数为：转速为56r/min-64r/min，进给量为0.2mm/r-0.4mm/r，切削深度为1.5mm；

步骤二、粗车后的内环弧段13去应力处理，应力处理具体过程为：首先将粗车的内环弧段13加热至500℃-650℃，然后保温2小时，最后随炉缓慢冷却至200℃-300℃；

步骤三、精车内环弧段13的内孔、外圆及上下端面，切削参数为：转速为42r/min-48r/min，进给量为0.1mm/r-0.14mm/r，切削深度为0.2mm；

步骤四、单个弧段9的切割和固定：首先将精车后的内环弧段13定位安装在内环弧段夹具体14上，然后，将固定好的内环弧段13等分切割为36个单个弧段9，用36块压板15一一对应的压在单个弧段9的上端面上，将单个弧段9固定，其中单个弧段的外圆弦长L均为49±0.05mm；

步骤五、划线和钻穿丝孔：从单个弧段9的左端面开始将外圆依次划分第一弧段、第二弧段、第三弧段和第四弧段，第一弧段对应的弦长L1为8.02±0.05mm，第二弧段对应的弦长L2为16.52±0.05mm，第三弧段对应的弦长L3为16.52±0.05mm，在第一弧段和第二弧段的交点处沿单个弧段9的高度方向划第一垂线M，第二弧段和第三弧段的交点处沿单个弧段9的高度方向划第二垂线N，第三弧段和第四弧段的交点处沿单个弧段9的高度方向划第三垂线P，单个弧段9的上端面至第一垂线M、第二垂线N和第三垂线P的垂直距离L5均为11.53±0.05mm处划圆弧线K，第一垂线M、第二垂线N和第三垂线P分别与圆弧线K的交点处分别钻直径为2mm的穿丝孔，并依次记为第一围带型孔中心A、第二围带型孔中心B和第三围带型孔中心C；

步骤六、单个弧段9的围带型孔切割加工：先将任意一个单个弧段9放置在内环弧段围带型孔加工夹具的夹具体1上，利用第一定位调节块4将该单个弧段9的第一围带型孔中心A定位到第一围带型孔切割加工位置处，通过夹紧螺钉11在水平方向上使单个弧段9固定在一个挡板2上，通过压紧螺钉10的头部在竖直方向上把单个弧段9压紧在夹具体1上，切割第一围带型孔；当第一围带型孔切割完毕后，移走第一定位调节块4，安装上第二定位调节块5，松开夹紧螺钉11和压紧螺钉10，移动单个弧段9，将单个弧段9的第二围带型孔中心B定位到第二围带型孔切割位置处，再拧紧夹紧螺钉11和压紧螺钉10，固定好单个弧段9，切割第二围带型孔；当第二围带型孔切割完毕后，移走第二定位调节块5，安装上第三定位调节块6，再次松开夹紧螺钉11和压紧螺钉10，移动单个弧段9，将单个弧段9的第三围带型孔中心C定位到第三围带型孔切割位置处，再拧紧夹紧螺钉11和压紧螺钉10，固定好单个弧段9，切割第三围带型孔，当其中一个单个弧段9的三个围带型孔切割完后，松开夹紧螺钉11和压紧螺钉10，取出已切割的单个弧段9，准备下一个单个弧段9的围带型孔的切割，如此重复，直至36个单个弧段9上的围带型孔全部切割完毕，导叶片内环弧段加工完成。

本实施方式的步骤四中通过旋紧设置在压板15上的紧定螺钉17将单个弧段固定在内环弧段夹具体14上，M16螺纹孔与支撑螺钉16相配合，用于支撑压板15的末端。压板15的头部底面堆铜2mm，以避免夹紧时将单个弧段造成外观缺陷。

本实施方式的步骤六中内环弧段围带型孔加工夹具包括夹具体1、第一定位调节块4、第二定位调节块5、第三定位调节块6、压紧螺钉10、夹紧螺钉11和两个挡板2、所述夹具体1水平设置，夹具体1的一端加工有侧挡凸台7，夹具体1的底面的两端各加工有一个压紧凸台8，夹具体1的上表面设有与夹具体1相配合的第一定位调节块4、第二定位调节块5或第三定位调节块6，第一定位调节块4、第二定位调节块5或第三定位调节块6与侧挡凸台7相贴靠，第三定位调节块6的长度小于第二定位调节块5的长度，第二定位调节块5的长度小于第一定位调节块4的长度，夹具体1的上端面为凸形圆弧面，第一定位调节块4的底面、第二定位调节块5的底面以及第三定位调节块6的底面与夹具体1的凸形圆弧面的弧度相一致，夹具体1的两个侧面上各固定连接有一个挡板2，夹具体1的上表面低于两个挡板2的上表面，压紧螺钉10竖直设置，压紧螺钉10与一个所述挡板2可拆卸连接，夹紧螺钉11水平设置，夹紧螺钉11与另一个所述挡板2可拆卸连接。

本实施方式的步骤六中，夹具体1的两个侧面上各固定连接有一个挡板2，夹紧螺钉11和压紧螺钉10分别与挡板2连接，并通过螺钉和挡板固定单个弧段9。

具体实施方式二：本实施方式的步骤一中粗车内环弧段13的内孔、外圆及上下端面的转速为60r/min，进给量为0.3mm/r。如此设置，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式的步骤二中粗车的内环弧段13加热至575℃，然后保温2小时，最后随炉缓慢冷却至250℃。如此设置，温度控制合理，能有效地释放粗车加工中的应力。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式的步骤三中精车内环弧段13的内孔、外圆及上下端面的转速为45r/min，进给量为0.12mm/r。如此设置，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式一或二相同。

Claims (4)

1.一种导叶片内环弧段加工方法，其特征在于：所述导叶片内环弧段加工方法的具体步骤为：

步骤一、粗车内环弧段(13)的内孔、外圆及上下端面：内孔和外圆均放量1.5mm，上下端面均放量1mm，切削参数为：转速为56r/min-64r/min，进给量为0.2mm/r-0.4mm/r，切削深度为1.5mm；

步骤二、粗车后的内环弧段(13)去应力处理，应力处理具体过程为：首先将粗车的内环弧段(13)加热至500℃-650℃，然后保温2小时，最后随炉缓慢冷却至200℃-300℃；

步骤三、精车内环弧段(13)的内孔、外圆及上下端面，切削参数为：转速为42r/min-48r/min，进给量为0.1mm/r-0.14mm/r，切削深度为0.2mm；

步骤四、单个弧段的切割和固定：首先将精车后的内环弧段(13)定位安装在内环弧段夹具体(14)上，然后，将固定好的内环弧段(13)等分切割为36个单个弧段(9)，用36块压板(15)一一对应的压在单个弧段(9)的上端面上，将单个弧段(9)固定，其中单个弧段的外圆弦长(L)均为49±0.05mm；

步骤五、划线和钻穿丝孔：从单个弧段(9)的左端面开始将外圆依次划分第一弧段、第二弧段、第三弧段和第四弧段，第一弧段对应的弦长(L1)为8.02±0.05mm，第二弧段对应的弦长(L2)为16.52±0.05mm，第三弧段对应的弦长(L3)为16.52±0.05mm，在第一弧段和第二弧段的交点处沿单个弧段(9)的高度方向划第一垂线(M)，第二弧段和第三弧段的交点处沿单个弧段(9)的高度方向划第二垂线(N)，第三弧段和第四弧段的交点处沿单个弧段(9)的高度方向划第三垂线(P)，单个弧段(9)的上端面至第一垂线(M)、第二垂线(N)和第三垂线(P)的垂直距离(L5)均为11.53±0.05mm处划圆弧线(K)，第一垂线(M)、第二垂线(N)和第三垂线(P)分别与圆弧线(K)的交点处分别钻直径为2mm的穿丝孔，并依次记为第一围带型孔中心(A)、第二围带型孔中心(B)和第三围带型孔中心(C)；

步骤六、单个弧段(9)的围带型孔切割加工：先将任意一个单个弧段(9)放置在内环弧段围带型孔加工夹具的夹具体(1)上，利用第一定位调节块(4)将该单个弧段(9)的第一围带型孔中心(A)定位到第一围带型孔切割加工位置处，通过夹紧螺钉(11)在水平方向上使单个弧段(9)固定在一个挡板(2)上，通过压紧螺钉(10)的头部在竖直方向上把单个弧段(9)压紧在夹具体(1)上，切割第一围带型孔；当第一围带型孔切割完毕后，移走第一定位调节块(4)，安装上第二定位调节块(5)，松开夹紧螺钉(11)和压紧螺钉(10)，移动单个弧段(9)，将单个弧段(9)的第二围带型孔中心(B)定位到第二围带型孔切割位置处，再拧紧夹紧螺钉(11)和压紧螺钉(10)，固定好单个弧段(9)，切割第二围带型孔；当第二围带型孔切割完毕后，移走第二定位调节块(5)，安装上第三定位调节块(6)，再次松开夹紧螺钉(11)和压紧螺钉(10)，移动单个弧段(9)，将单个弧段(9)的第三围带型孔中心(C)定位到第三围带型孔切割位置处，再拧紧夹紧螺钉(11)和压紧螺钉(10)，固定好单个弧段(9)，切割第三围带型孔，当其中一个单个弧段(9)的三个围带型孔切割完后，松开夹紧螺钉(11)和压紧螺钉(10)，取出已切割的单个弧段(9)，准备下一个单个弧段(9)的围带型孔的切割，如此重复，直至36个单个弧段(9)上的围带型孔全部切割完毕，导叶片内环弧段加工完成。

2.根据权利要求1所述的一种导叶片内环弧段加工方法，其特征在于：步骤一中粗车内环弧段(13)的内孔、外圆及上下端面的转速为60r/min，进给量为0.3mm/r。

3.根据权利要求1或2所述的一种导叶片内环弧段加工方法，其特征在于：步骤二中的粗车的内环弧段(13)加热至575℃，然后保温2小时，最后随炉缓慢冷却至250℃。

4.根据权利要求1或2所述的一种导叶片内环弧段加工方法，其特征在于：步骤三中精车内环弧段(13)的内孔、外圆及上下端面的转速为45r/min，进给量为0.12mm/r。