CN103433511A - 汽轮机叶片多道圆弧面的成组加工工装及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮机叶片多道圆弧面的成组加工工装及工艺，工装由圆弧加工安装圆盘和叶片夹装部分组成，通过对叶片的成组夹装，并使用普通立式车床回旋加工成型。本发明使用普通设备及结构简单的工装，实现成组加工，增加了生产效率，减少生产成本。

Description

汽轮机叶片多道圆弧面的成组加工工装及工艺

技术领域

本发明涉及汽轮机叶片领域，具体涉及一种汽轮机叶片多道圆弧面的成组加工工装及工艺。 

背景技术

随着汽轮机叶片技术的发展，动叶片由于设计的要求，要求叶根部位按叶轮直径加工成圆弧。同级叶片装配都以机组转子为中心，成辐射状精密配合，叶根圆弧面作为与叶轮的装配面，加工精度要求很高。T型叶根圆弧叶片，通常采用普通卧式铣床安装“回转夹具”，即通过蜗轮、蜗杆传动，配合夹具上的圆弧轨道，使工件相对于刀具做圆弧运动，实现叶根的圆弧加工。存在效率低，加工时振动大，粗糙度差，夹具易磨损，需要定期修整夹具的缺点。还需要配置专用的刀具，并且只能采用单件装夹生产的方式，做完一个，再装夹另一个零件来加工。 

对与多道圆弧面的加工需要采用成型刀具，或者在数控加工中心上来做叶片的圆弧，需要增加叶根部位的工艺接头，加工完毕后，需要去除工艺接头，另外加工中心加工的生产成本相比于普通设备高多了。对于叶片产品的特点，寻求合理的经济的加工方法，是企业生产的目标。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种汽轮机叶片多道圆弧面的成组加工工装及工艺，本发明使用普通设备 及结构简单的工装，实现成组加工，增加了生产效率，减少生产成本。 

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现： 

汽轮机叶片多道圆弧面的成组加工工装，包括圆弧加工安装圆盘，所述圆弧加工安装圆盘设置于立式车床的回转台上，并且表面设置有若干叶片夹装部分，所述的若干叶片夹装部分设置于同一圆周上并与所述圆弧加工安装圆盘和回转台同心，所述叶片夹装部分由定位块、压紧块和固定块依次连接组成，所述压紧块设置于定位块和固定块顶部，所述叶片夹装部分与圆弧加工安装圆盘的外圆侧之间设置有径向定位块。 

进一步的，所述固定块与圆弧加工安装圆盘固定连接，并且内部设置有两个螺栓，所述螺栓的螺杆设置于固定块一侧。 

进一步的，所述定位块通过两个定位销与圆弧加工安装圆盘连接。 

应用加工工装成组加工汽轮机叶片多道圆弧面的工艺，采用立式车床车加工，包括以下步骤： 

步骤1）将已经完成进出汽侧基准面加工的若干叶片通过定位块和径向定位块定位在圆弧加工安装圆盘上，并通过螺栓横向固定和压紧块纵向固定，在圆弧加工安装圆盘上以成组形式设置； 

步骤2）通过立式车床加工叶片正面的圆弧面、平面及T型槽； 

步骤3）正面加工结束后，拆除压紧块和松动螺栓，将叶片翻转，根据定位块和已加工的圆弧面来调校叶片圆弧中心定位并通过螺栓和压紧块重新固定； 

步骤4）固定结束后，加工出叶片反面的圆弧面、平面及T型槽，完成产品加工工序。 

进一步的，所述步骤3）中叶片直径方向位置通过百分表调校。 

本发明的有益效果是： 

1、实现了汽轮机叶片的多圆弧加工。 

2、本加工工艺实现了叶片的一次装夹的成组加工，产品加工的一致性比较好。 

3、通过圆弧加工安装圆盘的设计，使加工及装夹的基准与叶片设计基准一致，最大程度上减少了装夹误差。 

4、利用立车上的数显装置精度和刀架上安装百分表，将回转工作台和圆弧加工安装圆盘外圆同心度调校到加工需要的精度。并将已加工完成圆弧面做为基准，来调整另一侧圆弧加工的叶片装夹位置，提高加工精度。 

5、圆弧加工安装圆盘装夹到立式车床上工作台后，如果安装盘同心度调好后，如果叶片安装面出现微小的平面度误差，可以先在立车上直接将安装面车一刀，保证安装面精度。 

6、通过在圆弧加工安装圆盘上，设计成系列的叶片定位块销孔、螺纹孔，一块圆弧加工安装圆盘可以实现多种叶片的圆弧加工。 

7、圆盘式的圆弧加工安装圆盘，如果在旧叶片产品淘汰后，可以通过堵孔或更改定位块，固定块的方法，用于其它规格叶片的圆弧加工。 

8、加工成本、工装、刀具成本低，加工效率高。 

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明 的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。 

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 

图1是本发明的整体结构示意图； 

图2是本发明的叶片夹装部分结构示意图； 

图3是本发明径向定位块的截面示意图； 

图4是本发明的实施例中采用的叶片结构示意图。 

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。 

参照图1至图3所示，汽轮机叶片多道圆弧面的成组加工工装，圆弧加工安装圆盘1设置于立式车床的回转台上，并且表面设置有若干叶片夹装部分2，若干叶片夹装部分2设置于同一圆周上并与所述圆弧加工安装圆盘1和回转台同心；叶片夹装部分2与圆弧加工安装圆盘1的外圆侧之间设置有径向定位块6；叶片夹装部分2由定位块3、压紧块5和固定块4依次连接组成，压紧块5设置于定位块3和固定块4顶部；固定块4与圆弧加工安装圆盘1固定连接，并且内部设置有两个螺栓7，螺栓7通过旋紧方式来固定待加工的产品，定位块3通过两个定位销8与圆弧加工安装圆盘1连接。 

本实施例如下： 

本发明根据汽轮机叶片在叶轮上的安装方式以及叶片零件的结构形式，采用立式车床车加工实现了叶片的特定圆弧面的成组加工 生产，同一级叶片的几十片或近百片产品可以通过两到三次装夹加工完成。 

如图4所述，叶片16需要加工6处圆弧面：第一圆弧面10、第二圆弧面11、第三圆弧面12、第四圆弧面13、第五圆弧面14和第六圆弧面15，以及第一平面18、第二平面17和T型槽，6个圆弧属于同心圆。同一级叶片在成组装配时，所有叶片的圆弧面中心要求与产品的转子中心重合。 

第一步，把圆弧加工安装圆盘装1夹在立车的回转工作台上，圆弧加工安装圆盘1外圆中心与立式车床回转工作台中心调校后同心。如图1所示，叶片16装夹在圆弧加工安装圆盘1上，通过定位块3和径向定位块6定位，定位块3保证了每个叶片在圆周方向的位置，径向定位块6保证叶冠处外圆的加工余量；位置确定后，通过固定块4上的两个螺栓7锁紧叶片16，再用压紧块5压紧固定。 

第二步，叶片16第一次安装定位后，第一圆弧面10、第二圆弧面11、第三圆弧面12、第六圆弧面15、第一平面18和T型槽通过立式车床一次性装夹加工完成。 

第三步，在叶片16的四个圆弧面以及第一平面18和T型槽加工完成后。拆除压紧块5，松动锁紧的螺栓7，然后将叶片翻转；根据已经加工好的第一圆弧面10和第二圆弧面11，在立车上打百分表，调校成组叶片在直径方向的位置，使叶片16处于规定要求的圆周直径上，圆周方向的位置依旧由定位块8保证，最后旋紧螺栓7来夹紧叶片16。 

第四步，进行加工第四圆弧面13、第五圆弧面14、第二平面17以及该侧T型槽深度，完成加工。 

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (5)

1.汽轮机叶片多道圆弧面的成组加工工装，其特征在于：包括圆弧加工安装圆盘，所述圆弧加工安装圆盘设置于立式车床的回转台上，并且表面设置有若干叶片夹装部分，所述的若干叶片夹装部分设置于同一圆周上并与所述圆弧加工安装圆盘和回转台同心，所述叶片夹装部分由定位块、压紧块和固定块依次连接组成，所述压紧块设置于定位块和固定块顶部，所述叶片夹装部分与圆弧加工安装圆盘的外圆侧之间设置有径向定位块。

2.根据权利要求1所述的汽轮机叶片多道圆弧面的成组加工工装，其特征在于：所述固定块与圆弧加工安装圆盘固定连接，并且内部设置有两个螺栓，所述螺栓的螺杆设置于固定块一侧。

3.根据权利要求1所述的汽轮机叶片多道圆弧面的成组加工工装，其特征在于：所述定位块通过两个定位销与圆弧加工安装圆盘固定连接。

4.应用权利要求1所述的加工工装成组加工汽轮机叶片多道圆弧面的工艺，其特征在于：采用立式车床车加工，包括以下步骤：

步骤1）将已经完成进出汽侧基准面加工的若干叶片通过定位块和径向定位块定位在圆弧加工安装圆盘上，并通过螺栓横向固定和压紧块纵向固定，在圆弧加工安装圆盘上以成组形式设置；

步骤2）通过立式车床加工叶片正面的圆弧面、平面及T型槽；

步骤3）正面加工结束后，拆除压紧块和松动螺栓，将叶片翻转，根据定位块和已加工的圆弧面来调校叶片圆弧中心定位并通过螺栓和压紧块重新固定；

步骤4）固定结束后，加工出叶片反面的圆弧面、平面及T型槽，完成产品加工工序。

5.根据权利要求4所述的汽轮机叶片多道圆弧面的成组加工工艺，其特征在于：所述步骤3）中叶片直径方向位置通过百分表调校。

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