CN103203489A - 一种加工ghq联合循环机组导叶片的装置及方法 - Google Patents

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一种加工GHQ联合循环机组导叶片的装置及方法，属于GHQ联合循环机组导叶片的加工领域。为解决现有GHQ联合循环机组导叶片需多台机床连续加工，成本高、资源耗量大，反复装夹，成品导叶片的汽道尺寸无法满足工艺技术要求的问题。加工机构的上设置有回转台，转盘右端面上设置有定位机构和第一顶针，夹紧顶针座上设置有螺纹通孔，螺纹杆旋在螺纹通孔上，螺纹杆的一端与第二顶针的尾部固接，转盘、第一顶针、第二顶针和螺纹杆共中心轴线；所述方法如下：使待加工方钢与转台固定在一起；编写数控加工程序；借助转台完成粗铣内弧、粗铣背弧的加工；通过圆周铣削运动完成精铣内弧、精铣背弧的加工。本发明用于GHQ联合循环机组导叶片的加工。

Description

一种加工GHQ联合循环机组导叶片的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种加工导叶片的装置及方法，属于GHQ联合循环机组导叶片的加工领域。
背景技术
GHQ联合循环机组是哈汽公司与美国GE公司合作联合开发、生产的机组，具有低能耗、高效率、性能稳定、使用寿命长的特点。其中导叶片(尤其是第二十一级导叶片：GHQ01.121.005)是该机组中设计、加工的一个难点，该级别的导叶片汽道型线设计复杂，技术含量大，质量要求高(完工产品必须经三坐标检测装置百分百计量、百分百记录、百分百合格)。而且导叶片采用了1Cr12Mo-IV材料，该材料粘度大，加工起来比较困难。
现有的GHQ联合循环机组导叶片的加工一般采用采用多台普通数控机床分解加工汽道的方法，该方法通过以下步骤实现：1、先由普通铣床进行预铣内弧、铣背弧进汽边倒角、铣背弧出汽边倒角的工序；2、再用一台715B卧式数控铣床进行粗铣内弧的加工3、用一台桂林立式数控铣床进行粗铣背弧的加工；4、用一台齐齐哈尔立式数控铣床的精铣内弧的加工；5、用一台齐齐哈尔立式数控铣床的精铣背弧的加工。
现有加工方法具有以下缺陷：多台机床对汽道进行连续加工，占用设备、人员过多，造成生产成本高、资源耗量大；反复装夹，定位基准无法完全保持一致，其成品导叶片的汽道尺寸无法满足工艺技术要求，例如：一般加工出来的第二十一级导叶片中叶片汽道具体情况为：在保证叶片出汽边6.6mm处汽道最大厚度为1.29mm的情况下，B档型线的叶片弦宽较工艺要求最小值18.03mm超差0.6mm，内背弧型线错位超差0.3mm，出汽边厚度较最小值0.68mm超差0.4mm。
发明内容
本发明为解决现有GHQ联合循环机组导叶片的加工过程中，多台机床对汽道进行连续加工，占用设备、人员过多，成本高、资源耗量大，同时，反复装夹，定位基准无法完全保持一致，成品导叶片的汽道尺寸无法满足工艺技术要求的问题。
为解决上述技术问题提供一种加工GHQ联合循环机组导叶片的装置，所述装置包括加工机构，所述加工机构的工作台面上固定设置有回转台，所述回转台包括转台、第一顶针、第二顶针、定位机构、夹紧顶针座、螺纹杆和调节罗盘，所述转台和夹紧顶针座分别设置在工作台面的左右两侧，位于转台右侧的转盘的右侧端面上固定设置有定位机构和第一顶针，所述夹紧顶针座上设置有螺纹通孔，螺纹杆旋在螺纹通孔上，螺纹杆的一端与第二顶针的尾部固接，螺纹杆的另一端固接有调节罗盘，所述转盘、第一顶针、第二顶针和螺纹杆共中心轴线；
一种利用上述装置加工GHQ联合循环机组导叶片的方法，所述方法通过以下步骤实现：
步骤一：在待加工方钢的两侧打顶针孔，两顶针孔在同一直线上；
步骤二：将待加工方钢一侧的顶针孔套在第一顶针的针尖上，旋转调节罗盘，使第二顶针的针尖顶在待加工方钢的另一个顶针孔内，调节定位机构，使待加工方钢与转台固定在一起；
步骤三：利用软件编写四轴联动及自动换刀的数控加工程序；
步骤四：利用所编写的程序对待加工方钢进行加工，具体过程为：
1)用普通立铣刀借助转台的转动完成粗铣内弧、粗铣背弧的加工；
2)将加工刀具换为镶片式立铣刀，随转台的高速转动做四轴联动的圆周铣削运动，完成精铣内弧、精铣背弧的加工。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明在现有具备自动换刀及三轴联动功能的加工机构的基础上，设计了自制的回转台，使待加工工件可以随着转盘转动，从而实现四轴联动的圆轴铣削，只需对待加工工件进行一次装夹，利用软件编写四轴联动的数控加工程序，实现导叶片的一次成型，避免了多次装夹，该方法加工出来的导叶片尺寸符合工艺要求，同时，本发明所述方法只需一台设备一次加工即可，通过综合评定，较现有加工方法降低设备、人员等资源占用率近四分之三，每加工一级导叶片可缩短加工周期近半个月的时间，节约加工费用近20万元人民币。
附图说明
图1是本发明所述回转台的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种加工GHQ联合循环机组导叶片的装置，所述装置包括加工机构，所述加工机构的工作台面上固定设置有回转台，所述回转台包括转台1、第一顶针2、第二顶针3、定位机构4、夹紧顶针座6、螺纹杆8和调节罗盘7，所述转台1和夹紧顶针座6分别设置在工作台面的左右两侧，位于转台1右侧的转盘1-1的右侧端面上固定设置有定位机构4和第一顶针2，所述夹紧顶针座6上设置有螺纹通孔，螺纹杆8旋在螺纹通孔上，螺纹杆8的一端与第二顶针3的尾部固接，螺纹杆8的另一端固接有调节罗盘7，所述转盘1-1、第一顶针2、第二顶针3和螺纹杆8共中心轴线。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述定位机构4包括定位垫块4-1、夹紧垫块4-2和螺钉4-3，所述定位垫块4-1和夹紧垫块4-2分别设置在第一顶针2相对的两侧，夹紧垫块4-2上设置有螺纹孔，螺纹孔贯通夹紧垫块4-2且螺钉4-3旋在螺纹孔上，螺钉4-3与第一顶针2相垂直，所述加工机构为北一大隈MXR-560V立式加工中心，北一大隈MXR-560V立式加工中心是现阶段最精准的具有自动换刀及三轴联动功能的加工机构，如此设置，使代加工方钢通过定位机构4有效的与转盘1-1固定在一起，使所述GHQ联合循环机组导叶片的加工效果更好，其他组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种利用具体实施方式一或二所述装置加工GHQ联合循环机组导叶片的方法，所述方法通过以下步骤实现：
步骤一：在待加工方钢的两侧打顶针孔，两顶针孔在同一直线上；
步骤二：将待加工方钢一侧的顶针孔套在第一顶针2的针尖上，旋转调节罗盘7，使第二顶针3的针尖顶在待加工方钢的另一个顶针孔内，调节定位机构4，使待加工方钢与转台1固定在一起；
步骤三：利用软件编写四轴联动及自动换刀的数控加工程序；
步骤四：利用所编写的程序对待加工方钢进行加工，具体过程为：
1)用普通立铣刀借助转台1的转动完成粗铣内弧、粗铣背弧的加工；
2)通过加工机构的刀裤和机械手实现自动换刀，将加工刀具换为镶片式立铣刀，随转台1的高速转动做四轴联动的圆周铣削运动，完成精铣内弧、精铣背弧的加工。
如此设置，实现了GHQ联合循环机组导叶片的一次成型，避免了多次装夹，该方法加工出来的导叶片尺寸更加符合工艺要求，同时，本发明所述方法只需一台设备一次加工即可，通过综合评定，较现有加工方法降低设备、人员等资源占用率近四分之三，，每加工一级导叶片可缩短加工周期近半个月的时间，节约加工费用近20万元人民币。
具体实施方式四：本实施方式所述步骤四1)中，立铣刀为φ32普通立铣刀，如此设置，使粗铣内弧和粗铣背弧工序的加工效果更好，加工后的产品更加满足工艺要求，其他组成和连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式所述步骤四2)中，镶片式立铣刀为φ25镶片式立铣刀，如此设置，使精铣内弧和精铣背弧工序的加工效果更好，加工后的产品更加满足工艺要求，其他组成和连接关系与具体实施方式三或四相同。

Claims (5)

1.一种加工GHQ联合循环机组导叶片的装置，所述装置包括加工机构，其特征在于：所述加工机构的工作台面上固定设置有回转台，所述回转台包括转台(1)、第一顶针(2)、第二顶针(3)、定位机构(4)、夹紧顶针座(6)、螺纹杆(8)和调节罗盘(7)，所述转台(1)和夹紧顶针座(6)分别设置在工作台面的左右两侧，位于转台(1)右侧的转盘(1-1)的右侧端面上固定设置有定位机构(4)和第一顶针(2)，所述夹紧顶针座(6)上设置有螺纹通孔，螺纹杆(8)旋在螺纹通孔上，螺纹杆(8)的一端与第二顶针(3)的尾部固接，螺纹杆(8)的另一端固接有调节罗盘(7)，所述转盘(1-1)、第一顶针(2)、第二顶针(3)和螺纹杆(8)共中心轴线。
2.根据权利要求1所述一种加工GHQ联合循环机组导叶片的装置，其特征在于：所述定位机构(4)包括定位垫块(4-1)、夹紧垫块(4-2)和螺钉(4-3)，所述定位垫块(4-1)和夹紧垫块(4-2)分别设置在第一顶针(2)相对的两侧，夹紧垫块(4-2)上设置有螺纹孔，螺纹孔贯通夹紧垫块(4-2)且螺钉(4-3)旋在螺纹孔上，螺钉(4-3)与第一顶针(2)相垂直。
3.一种利用权利要求1或2所述装置加工GHQ联合循环机组导叶片的方法，其特征在于：所述方法通过以下步骤实现：
步骤一：在待加工方钢的两侧打顶针孔，两顶针孔在同一直线上；
步骤二：将待加工方钢一侧的顶针孔套在第一顶针(2)的针尖上，旋转调节罗盘(7)，使第二顶针(3)的针尖顶在待加工方钢的另一个顶针孔内，调节定位机构(4)，使待加工方钢与转台(1)固定在一起；
步骤三：利用软件编写四轴联动及自动换刀的数控加工程序；
步骤四：利用所编写的程序对待加工方钢进行加工，具体过程为：
1)用普通立铣刀借助转台(1)的转动完成粗铣内弧、粗铣背弧的加工；
2)将加工刀具换为镶片式立铣刀，随转台(1)的高速转动做四轴联动的圆周铣削运动，完成精铣内弧、精铣背弧的加工。
4.根据权利要求3所述一种加工GHQ联合循环机组导叶片的方法，其特征在于：所述步骤四1)中，立铣刀为φ32普通立铣刀。
5.根据权利要求3或4所述一种加工GHQ联合循环机组导叶片的方法，其特征在于：所述步骤四2)中，镶片式立铣刀为φ25镶片式立铣刀。
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