CN103357933B - 汽轮机叶片菱形叶根首、末叶锁紧槽加工刀具及加工方法 - Google Patents

Abstract

汽轮机叶片菱形叶根首、末叶锁紧槽加工刀具及加工方法，它涉及汽轮机锁紧槽加工刀具及加工方法，具体涉及汽轮机叶片菱形叶根首、末叶锁紧槽加工刀具及加工方法。本发明为了解决现有汽轮机叶片菱形叶根首、末叶锁紧槽采用电火花加工成本高、效率低，且加工后的表面粗糙度低，无法修磨的问题。本发明所述刀具包括刀柄和刀头，刀头的外侧壁上均布设有四个刀齿，刀头的一端与刀柄的一端固接成一体。本发明用于加工汽轮机叶片菱形叶根首、末叶锁紧槽。

Description

汽轮机叶片菱形叶根首、末叶锁紧槽加工刀具及加工方法

技术领域

本发明涉及汽轮机锁紧槽加工刀具及加工方法，具体涉及汽轮机叶片菱形叶根首、末叶锁紧槽加工刀具及加工方法。

背景技术

现有汽轮机叶片超临界和超超临界高、中、低压叶片首、末叶锁紧槽只能在电火花上加工，因为槽和叶根齿形型线高度仅高出2.1mm，铣刀柄由于太长，太细，无法加工，采用电火花加工价格高、效率低，且表面粗糙度低，无法修磨。

发明内容

本发明为解决现有汽轮机叶片菱形叶根首、末叶锁紧槽采用电火花加工成本高、效率低，且加工后的表面粗糙度低，无法修磨的问题，进而提出汽轮机叶片菱形叶根首、末叶锁紧槽加工刀具及加工方法。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明所述刀具包括刀柄和刀头，刀头的外侧壁上均布设有四个刀齿，刀头的一端与刀柄的一端固接成一体。

本发明所述加工方法的具体步骤如下：

步骤一、根据菱形叶根首、末叶锁紧槽的尺寸准备五把刀径尺寸不同的型线铣刀，根据菱形叶根首、末叶锁紧槽的加工顺序将五把型线铣刀依次排列为第一型线铣刀、第二型线铣刀、第三型线铣刀、第四型线铣刀、第五型线铣刀；

步骤二、根据菱形叶根首、末叶锁紧槽的尺寸在坯料上划线，划线的误差保持在0.1±0.05mm；

步骤三、用第一型线铣刀对坯料进行试切，试切后可得到实际刀具中心测量位置度与测量棒半径尺寸的之和L、现在实际测量棒中心与工件基准面测量的尺寸h′；

步骤四、计算加工背径向锁紧槽时第一型线铣刀的纵向移动尺寸e：

l＝L-d/2-(h-h′)sin(90°-α)  ①，

e＝(B-l)/cos(90°-α)  ②，

公式①②中l表示达到工艺深度后菱形叶根首、末叶背径向锁紧槽的尺寸，h表示菱形叶根首、末叶锁紧槽的工艺深度，α表示菱形叶片进汽侧与背径向夹角，d表示测量棒直径，B表示菱形叶根首、末叶锁紧槽的工艺尺寸；

步骤五、计算加工内径向锁紧槽时第一型线铣刀的纵向移动尺寸e′：

l′＝L-d/2+(h-h′)sin(β-90°)  ③

e′＝(B-l′)/cos(β-90°)  ④

公式③④中l′表示达到工艺深度后菱形叶根首、末叶内径向锁紧槽的尺寸，h表示菱形叶根首、末叶锁紧槽的工艺深度，d表示测量棒直径，β表示菱形叶片进汽侧与内径向夹角，B表示菱形叶根首、末叶锁紧槽的工艺尺寸；

步骤六、根据加工背径向锁紧槽时第一型线铣刀的纵向移动尺寸e和加工内径向锁紧槽时第一型线铣刀的纵向移动尺寸e′通过第一型线铣刀对坯料进行加工；

步骤七、按顺序更换型线铣刀重复步骤三至步骤六，直至第五型线铣刀对坯料加工完毕。

本发明的有益效果是：本发明采用五把刀换刀方法铣削，更改工艺流程，改进工装，改磨刀具，使得原来在普通机床无法加工的工序，同样可以满足加工的技术要求。原采用电火花加工，成本浪费极大，效率不高，粗糙度仅为Ra6.3-12.5达不到要求，锁紧以后因避很薄摩擦后易断裂，而且无法修磨。本发明的加工成本只是原来成本的10％，效率提高了原来电火花加工3倍以上，表面粗糙度达到了Ra1.6-3.2满足了技术要求，废品及回用率为0％，电火花加工需要13-15天加工完的计划，而本发明仅用5-6天左右就可以全部完成，保证了生产周期和质量

附图说明

图1是本发明所述加工刀具的整体结构示意图，图2是图1的左视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述汽轮机叶片菱形叶根首、末叶锁紧槽型线铣刀包括刀柄1和刀头2，刀头2的外侧壁上均布设有四个刀齿3，刀头2的一端与刀柄1的一端固接成一体。

具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述汽轮机叶片菱形叶根首、末叶锁紧槽加工刀具的相邻两个刀齿3之间的夹角θ为50°～60°。其它组成及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和图2说明本实施方式，本实施方式所述汽轮机叶片菱形叶根首、末叶锁紧槽加工刀具的刀柄1的长度L′为65mm，刀头2的长度H′为50mm。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：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所述刀具进行汽轮机叶片菱形叶根首、末叶锁紧槽加工的方法的具体步骤如下：

步骤一、根据菱形叶根首、末叶锁紧槽的尺寸准备五把刀径尺寸不同的型线铣刀，根据菱形叶根首、末叶锁紧槽的加工顺序将五把型线铣刀依次排列为第一型线铣刀、第二型线铣刀、第三型线铣刀、第四型线铣刀、第五型线铣刀；

步骤二、根据菱形叶根首、末叶锁紧槽的尺寸在坯料上划线，划线的误差保持在0.1±0.05mm；

步骤三、用第一型线铣刀对坯料进行试切，试切后可得到实际刀具中心测量位置度与测量棒半径尺寸的之和L、现在实际测量棒中心与工件基准面测量的尺寸h′；

步骤四、计算加工背径向锁紧槽时第一型线铣刀的纵向移动尺寸e：

l＝L-d/2-(h-h′)sin(90°-α)  ①，

e＝(B-l)/cos(90°-α)  ②，

公式①②中l表示达到工艺深度后菱形叶根首、末叶背径向锁紧槽的尺寸，h表示菱形叶根首、末叶锁紧槽的工艺深度，α表示菱形叶片进汽侧与背径向夹角，d表示测量棒直径，B表示菱形叶根首、末叶锁紧槽的工艺尺寸；

步骤五、计算加工内径向锁紧槽时第一型线铣刀的纵向移动尺寸e′：

l′＝L-d/2+(h-h′)sin(β-90°)  ③

e′＝(B-l′)/cos(β-90°)  ④

公式③④中l′表示达到工艺深度后菱形叶根首、末叶内径向锁紧槽的尺寸，h表示菱形叶根首、末叶锁紧槽的工艺深度，d表示测量棒直径，β表示菱形叶片进汽侧与内径向夹角，B表示菱形叶根首、末叶锁紧槽的工艺尺寸；

步骤六、根据加工背径向锁紧槽时第一型线铣刀的纵向移动尺寸e和加工内径向锁紧槽时第一型线铣刀的纵向移动尺寸e′通过第一型线铣刀对坯料进行加工；

步骤七、按顺序更换型线铣刀重复步骤三至步骤六，直至第五型线铣刀对坯料加工完毕。

Claims (1)

1.一种汽轮机叶片菱形叶根首、末叶锁紧槽加工方法，它所使用的加工刀具包括刀柄(1)和刀头(2)，刀头(2)的外侧壁上均布设有四个刀齿(3)，刀头(2)的一端与刀柄(1)的一端固接成一体，相邻两个刀齿(3)之间的夹角(θ)为50°～60°，刀柄(1)的长度(L′)为65mm，刀头(2)的长度(H′)为50mm，其特征在于：所述汽轮机叶片菱形叶根首、末叶锁紧槽加工方法的具体步骤如下：

步骤一、根据菱形叶根首、末叶锁紧槽的尺寸准备五把刀径尺寸不同的型线铣刀，根据菱形叶根首、末叶锁紧槽的加工顺序将五把型线铣刀依次排列为第一型线铣刀、第二型线铣刀、第三型线铣刀、第四型线铣刀、第五型线铣刀；

步骤二、根据菱形叶根首、末叶锁紧槽的尺寸在坯料上划线，划线的误差保持在0.1±0.05mm；

步骤三、用第一型线铣刀对坯料进行试切，试切后可得到实际刀具中心测量位置度与测量棒半径尺寸的之和L、现在实际测量棒中心与工件基准面测量的尺寸h′；

步骤四、计算加工背径向锁紧槽时第一型线铣刀的纵向移动尺寸e：

l＝L-d/2-(h-h′)sin(90°-α)   ①，

e＝(B-l)/cos(90°-α)     ②，

公式①②中l表示达到工艺深度后菱形叶根首、末叶背径向锁紧槽的尺寸，h表示菱形叶根首、末叶锁紧槽的工艺深度，α表示菱形叶片进汽侧与背径向夹角，d表示测量棒直径，B表示菱形叶根首、末叶锁紧槽的工艺尺寸；

步骤五、计算加工内径向锁紧槽时第一型线铣刀的纵向移动尺寸e′：

l′＝L-d/2+(h-h′)sin(β-90°)     ③

e′＝(B-l′)/cos(β-90°)      ④

公式③④中l′表示达到工艺深度后菱形叶根首、末叶内径向锁紧槽的尺寸，h表示菱形叶根首、末叶锁紧槽的工艺深度，d表示测量棒直径，β表示菱形叶片进汽侧与内径向夹角，B表示菱形叶根首、末叶锁紧槽的工艺尺寸；

步骤六、根据加工背径向锁紧槽时第一型线铣刀的纵向移动尺寸e和加工内径向锁紧槽时第一型线铣刀的纵向移动尺寸e′通过第一型线铣刀对坯料进行加工；

步骤七、按顺序更换型线铣刀重复步骤三至步骤六，直至第五型线铣刀对坯料加工完毕。