CN103128660B - 利用用于燃气轮机叶轮磨削的夹具磨削燃气轮机叶轮的方法 - Google Patents
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Abstract
利用用于燃气轮机叶轮磨削的夹具磨削燃气轮机叶轮的方法，本发明属于机械加工领域，具体涉及用于燃气轮机叶轮磨削的夹具及使用此夹具磨削燃气轮机叶轮的方法。本发明要解决现有磨削方法的进给量不易控制，得到的叶轮端面摩擦力较低的问题。夹具包括圆环底座，销孔和支撑部件。方法：一、夹具连接到工作圆台上，再将叶轮工件连接到夹具上，两块砂瓦间隔180°固定到砂轮上；二、工作圆台水平进给至旋转的砂轮瓦块中心位置，控制进刀量，光磨；三、叶轮翻转到另一面磨削，完成燃气轮机叶轮的磨削。本发明燃气轮机叶轮端面磨削纹理为辐射纹理，摩擦力较高，磨削过程能较好的控制进给精度，本发明主要应用于燃气轮机叶轮的磨削。
Description
技术领域
本发明属于机械加工领域，具体涉及用于燃气轮机叶轮磨削的夹具及使用此夹具磨削燃气轮机叶轮的方法。
背景技术
对于套装式燃机压气机叶轮，是依靠轮盘之间的端面摩擦力来传递扭矩，不同的磨削表面纹理会产生不同的摩擦系数，通过提高轮盘表面的摩擦系数，可以加强扭矩的传输。
现有在普通摇篮式平面磨床上磨削燃气轮机压气机叶轮端面，是通过磁力吸盘夹紧，工作台同工件一起往复运动与砂轮产生磨削动作，垂直方向进给运动，这种磨削虽然能保证足够的平行度及表面粗糙度，但是磨削纹理只能是一个方向的条纹状，对于套装拉杆式转子要依靠轮盘表面之间的摩擦力实现扭矩传递所要求的能够增加摩擦力的辐射状磨削纹理无法实现，而且进给磨削去除量也不容易控制。
发明内容
本发明目的是为了解决现有叶轮的磨削方法的磨削进给量不易控制，得到的叶轮端面摩擦力较低的问题，而提供用于燃气轮机叶轮磨削的夹具及磨削方法。
本发明的用于燃气轮机叶轮磨削的夹具包括圆环底座，销孔和支撑部件，在圆环底座上表面外圈上均匀设置有6～12个支撑部件，在支撑部件的内圈圆环底座的上表面均匀开有3～6个销孔，其中支撑部件为圆柱状，圆环底座的高度为120～180mm。
利用本发明用于燃气轮机叶轮磨削的夹具磨削燃气轮机叶轮的方法按下列步骤实现：
一、修磨用于燃气轮机叶轮磨削的夹具的支撑部件的上表面，将用于燃气轮机叶轮磨削的夹具的圆环底座连接到平面磨床的工作圆台上，将定位销插入夹具的销孔中将燃气轮机叶轮工件固定到用于燃气轮机叶轮磨削的夹具上，然后将两块砂瓦间隔180°固定到砂轮上；
二、控制砂轮的转速至20～30r/min,调节工作圆台的转速至5～10r/min，砂轮主轴呈垂直方向布置，使工作圆台水平进给至旋转的砂轮瓦块中心位置，每次砂瓦的垂直进刀量为0.003～0.005mm，光磨4～7分钟，然后重复进给，光磨过程10～20次，完成一侧燃气轮机叶轮的磨削；
三、将燃气轮机叶轮翻转到另一面，重复步骤二的磨削过程，进而完成燃气轮机叶轮的磨削；
其中步骤二砂轮的旋转方向与工作圆台的旋转方向相反。
本发明砂轮外径尺寸可调节为与叶轮工件外圆尺寸基本相同，以适应不同型号燃气轮机叶轮的磨削。本发明将叶轮工件及工作台的运动方式由往复运动改为转台旋转运动，砂轮外圆磨削改为砂瓦旋转端面磨削，易于控制砂轮单轴数和进给量，进而在盘类工件的表面磨削产生辐射纹理，林盘之间相对转动时是与纹理相垂直，形成的辐射分布的纹理，能产生出最大的摩擦力来传递扭矩，并能较好的控制进给精度，保证磨削端面的平面度及平行度。本发明主要应用于燃气轮机叶轮的磨削。
附图说明
图1是实施例一用于燃气轮机叶轮磨削的夹具的俯视图，1—圆环底座，2—销孔，3—支撑部件；
图2是图1用于燃气轮机叶轮磨削的夹具A-A处的剖视图；
图3是实施例一燃气轮机叶轮工件连接到用于燃气轮机叶轮磨削的夹具上的示意图，4—燃气轮机叶轮，5—定位销，6—用于燃气轮机叶轮磨削的夹具；d为位于圆环底座1的同一条直径上的两个支撑部件3的圆心间的距离；
图4是实施例一燃气轮机叶轮磨削得到的叶轮端面磨削纹理示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：用于燃气轮机叶轮磨削的夹具包括圆环底座1，销孔2和支撑部件3，在圆环底座1上表面外圈上均匀设置有6～12个支撑部件3，在支撑部件3的内圈圆环底座1的上表面均匀开有3～6个销孔2，其中支撑部件3为圆柱状，圆环底座1的高度为120～180mm。
本实施方式用于燃气轮机叶轮磨削的夹具结构简单，代替磁力吸盘将燃气轮机叶轮夹紧。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是圆环底座1的外径为1600mm，内径为950mm。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是在圆环底座1上表面外圈上均匀设置有8个支撑部件3，在支撑部件3的内圈圆环底座1的上表面均匀开有3个销孔2。
具体实施方式四：本实施方式用于燃气轮机叶轮磨削的夹具磨削燃气轮机叶轮的方法按下列步骤实施：
一、修磨用于燃气轮机叶轮磨削的夹具的支撑部件3的上表面，将用于燃气轮机叶轮磨削的夹具的圆环底座1连接到平面磨床的工作圆台上，将定位销插入夹具的销孔2中将燃气轮机叶轮工件固定到用于燃气轮机叶轮磨削的夹具上，然后将两块砂瓦间隔180°固定到砂轮上；
二、控制砂轮的转速至20～30r/min,调节工作圆台的转速至5～10r/min，砂轮主轴呈垂直方向布置，使工作圆台水平进给至旋转的砂轮瓦块中心位置，每次砂瓦的垂直进刀量为0.003～0.005mm，光磨4～7分钟，然后重复进给，光磨过程10～20次，完成一侧燃气轮机叶轮的磨削；
三、将燃气轮机叶轮翻转到另一面，重复步骤二的磨削过程，进而完成燃气轮机叶轮的磨削；
其中步骤二砂轮的旋转方向与工作圆台的旋转方向相反。
本实施方式采用砂轮主轴立轴方式在叶轮工件的端面磨削形成辐射分布的纹理，林盘之间相对转动时是与纹理相垂直，能产生出最大的摩擦力来传递扭矩。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是步骤一用螺母将用于燃气轮机叶轮磨削的夹具的圆环底座1连接到平面磨床的工作圆台上。其它步骤及参数与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式四或五不同的是步骤一砂瓦为白刚玉砂瓦。其它步骤及参数与具体实施方式四或五相同。
实施例一：本实施例用于燃气轮机叶轮磨削的夹具包括圆环底座1，销孔2和支撑部件3，在圆环底座1上表面外圈上均匀设置有8个支撑部件3，在支撑部件3的内圈圆环底座1的上表面均匀开有3个销孔2，其中支撑部件3为圆柱状，圆环底座1的高度为140mm。
其中圆环底座1的外径为1600mm，内径为950mm，图2中位于圆环底座1的同一条直径上的两个支撑部件3的圆心间的距离d＝1320mm。
实施例二：利用本发明用于燃气轮机叶轮磨削的夹具磨削燃气轮机叶轮的方法按下列步骤实现：
一、修磨用于燃气轮机叶轮磨削的夹具的支撑部件3的上表面，将用于燃气轮机叶轮磨削的夹具的圆环底座1连接到平面磨床的工作圆台上，将定位销插入夹具的销孔2中将燃气轮机叶轮工件固定到用于燃气轮机叶轮磨削的夹具上，然后将两块砂瓦间隔180°固定到砂轮上；
二、控制砂轮的转速至25r/min,调节工作圆台的转速至8r/min，砂轮主轴呈垂直方向布置，使工作圆台水平进给至旋转的砂轮瓦块中心位置，每次砂瓦的垂直进刀量为0.004mm，光磨4分钟，然后重复进给，光磨过程15次，完成一侧燃气轮机叶轮的磨削；
三、将燃气轮机叶轮翻转到另一面，重复步骤二的磨削过程，进而完成燃气轮机叶轮的磨削；
其中步骤二砂轮的旋转方向与工作圆台的旋转方向相反。
本实施例燃气轮机叶轮外径为1600mm，内径为900mm，厚度为200mm。
本实施例燃气轮机叶轮工件连接到用于燃气轮机叶轮磨削的夹具上的示意图如图3所示；
本实施例磨削燃气轮机叶轮得到的叶轮端面磨削纹理示意图如图4所示。
通过图4可知通过本发明磨削得到的燃气轮机叶轮端面磨削纹理为辐射纹理，林盘之间相对转动时与纹理相垂直，形成的辐射纹理能产生出最大的摩擦力来传递扭矩，并且磨削过程能较好的控制进给精度，保证磨削端面的平面度及平行度。
Claims (3)
1.利用用于燃气轮机叶轮磨削的夹具磨削燃气轮机叶轮的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：
一、修磨用于燃气轮机叶轮磨削的夹具的支撑部件(3)的上表面，将用于燃气轮机叶轮磨削的夹具的圆环底座(1)连接到平面磨床的工作圆台上，将定位销插入夹具的销孔(2)中将燃气轮机叶轮工件固定到用于燃气轮机叶轮磨削的夹具上，然后将两块砂瓦间隔180°固定到砂轮上；
二、控制砂轮的转速至20～30r/min,调节工作圆台的转速至5～10r/min，砂轮主轴呈垂直方向布置，使工作圆台水平进给至旋转的砂轮瓦块中心位置，每次砂瓦的垂直进刀量为0.003～0.005mm，光磨4～7分钟，然后重复进给，光磨过程10～20次，完成一侧燃气轮机叶轮的磨削；
三、将燃气轮机叶轮翻转到另一面，重复步骤二的磨削过程，进而完成燃气轮机叶轮的磨削；
其中步骤二砂轮的旋转方向与工作圆台的旋转方向相反。
2.根据权利要求1所述的利用用于燃气轮机叶轮磨削的夹具磨削燃气轮机叶轮的方法，其特征在于步骤一用螺母将用于燃气轮机叶轮磨削的夹具的圆环底座(1)连接到平面磨床的工作圆台上。
3.根据权利要求1或2所述的利用用于燃气轮机叶轮磨削的夹具磨削燃气轮机叶轮的方法，其特征在于步骤一砂瓦为白刚玉砂瓦。
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