CN103603695A - 一种叶片合金槽及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种叶片合金槽，使司太立合金片与合金槽很好地贴合，使钎料填充均匀，钎缝顺直，减轻钎焊工作的难度，保证了钎焊的质量，减少了对合金槽造型的修正，缩短修改周期，从而提高了生产效率，其包括合金槽过渡区和合金槽区，其特征在于：所述合金槽过渡区和合金槽区均包括小圆弧段、大圆弧段和切线段，所述合金槽过渡区和合金槽区通过平缓的圆弧过渡，本发明同时还提供了上述叶片合金槽的加工方法。

Description

一种叶片合金槽及其加工方法
技术领域
本发明涉及叶片及其加工方法的技术领域，具体为一种叶片合金槽及其加工方法。 
背景技术
汽轮机叶片为防止水蚀，会采取在叶冠部位焊接一段司太立合金片来提高叶片的耐腐蚀能力，叶片上就需要开一段合金槽，一般采用将整个合金槽一次铣下来的整体式铣削方法。见图1，由于合金槽不是整条成型的，在合金槽的根部会有一个合金槽过渡区1，在现有加工的合金槽中，合金槽过渡区是另外加工的，图纸上只是要求圆弧过渡，自由度比较大，常常遇到的问题是：一、实际加工时合金槽过渡区1很难铣好，这个过渡区如果不加控制随意过渡一下，没有与原有合金槽轮廓的数据结构保持一致，就会导致加工刀具轨迹不光顺，出现皱褶和弯曲现象，影响表面质量，与合金槽区2过渡不自然，表面不光顺，往往需要靠钳修到位，工作量大；二、合金槽开得好坏的标准不是看是否符合图纸，而是把司太立合金片放在合金槽里检查它们能否很好的贴合，合金槽的整体深度和宽度控制不好，使司太立合金片贴合不好，贴合得不好就导致钎料填充不均匀，钎缝不直等现象，就会增加钎焊工作的难度，影响钎焊的质量，因为现场所使用的司太立合金片厚度本身是有公差，需要开合金槽的叶片一般也比较长，容易变形，加上机床、夹具，装夹等诸多因素的影响，很难做到一次铣下来正好贴合，所以需要在现场调整合金槽的深度和宽度，而整体式铣削方法每次调整都要使用CAD软件修改造型，很麻烦且修改周期长，影响生产效率。 
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种叶片合金槽，使司太立合金片与合金槽很好地贴合，使钎料填充均匀，钎缝顺直，减轻钎焊工作的难度，保证了钎焊的质量，减少了对合金槽造型的修正，缩短修改周期，从而提高了生产效率。
其技术方案是这样的：一种叶片合金槽，其包括合金槽过渡区和合金槽区，其特征在于：所述合金槽过渡区和合金槽区均包括小圆弧段、大圆弧段和切线段，所述合金槽过渡区和合金槽区通过平缓的圆弧过渡。
一种叶片合金槽的加工方法，其特征在于：其包括以下步骤：
（1）合金槽区造型，根据产品图上的合金槽数据造型；
（2）根据司太立合金片形状厚度，将原始的理论合金槽数据进行整体预偏移一个经验值，使司太立合金片的边缘与叶片进汽边容易对齐；
（3）合金槽过渡区造型，保持与合金槽区的数据结构一致，并与所述的合金槽造型连为一体，合金槽造型整体表现为小圆弧段和大圆弧段；
（4）辅助的切线段造型，在每一档合金槽型线上提取底部切线段的数据，连成片体；
（5）根据小圆弧段、大圆弧段和切线段三部分造型，分三段编制合金槽数控加工程序； 
（6）用编制的三段合金槽数控加工程序在机床上进行加工，并用司太立合金片比对检测；
（7）根据检测结果调整刀长或刀补，保证合金槽的深度和宽度。
其进一步特征在于：小圆弧段和大圆弧段程序扳过一定的角度；将合金槽原始型线数据向内预先偏移1mm。
本发明的上述结构中，合金槽过渡区和合金槽区均包括小圆弧段、大圆弧段和切线段，合金槽过渡区和合金槽区通过平缓的圆弧过渡，合金槽区与合金槽过渡区过渡自然，表面光顺、流畅，使司太立合金片与合金槽很好地贴合，使钎料填充均匀，钎缝顺直，减轻钎焊工作的难度，保证了钎焊的质量，减少了对合金槽造型的修正，缩短修改周期，从而提高了生产效率。
附图说明
图1为现有的叶片合金槽的结构示意图；
图2为本发明叶片合金槽的结构示意图；
图3为本发明叶片合金槽的小圆弧段、大圆弧段和切线段示意图；
图4为发明合金槽型线示意图；
图5为叶片合金槽与司太立合金片配合示意图 
图6为发明合金槽的加工示意图。
具体实施方式
见图2、图3和图4，一种叶片合金槽，其包括合金槽过渡区1和合金槽区2，合金槽过渡区1和合金槽区2均包括小圆弧段3、大圆弧段4和切线段5，合金槽过渡区1和合金槽区2通过平缓的圆弧过渡。
一种叶片合金槽的加工方法，其包括以下步骤：
（1）见图4，根据产品图上合金槽型线数据，将合金槽在CAD软件中造出来；
（2）见图5，根据司太立合金片形状厚度，将合金槽原始型线数据向内预先偏移一个经验值，S690B叶片偏移了1mm，使司太立合金片8贴上去后，与叶片型面的进汽边能接齐，这样可以减少后续的调整量；
（3）见图2、图3，合金槽过渡区的造型，要与合金槽区2保持相同的数据结构，也类似地将数据分为小圆弧段和大圆弧段，并与合金槽区造型连为一体，这样，整个合金槽的造型就表现为小圆弧段和大圆弧段；
（4）见图3、图6，辅助的切线段造型，具体方法是在合金槽的底部7，提取每档型线中大圆弧段4的切线，连接形成片体，这样切线与合金槽的底部7形成直角，加工时，刀具侧刃沿切线加工，刀具端面6自然与合金槽的底部贴合，在一定范围内，可以使用刀长或刀补控制合金槽的宽度与深度，尽量使司太立合金片与叶片合金槽贴合；
（5）根据造型，分别编制小圆弧段、大圆弧段和切线段数控加工程序，便于根据现场情况灵活处理，其中小圆弧段和大圆弧段程序可以扳过一定的角度，有利于铣出很好的合金槽外形轮廓，切线段一定要按固有的切线角加工，以保持合金槽底部的形状；
（6）数控加工程序上机床加工后，用司太立合金片与叶片合金槽贴合进行比对检测，并用塞尺测出调整量；
  （7）根据检测结果，调整刀长或刀补后再进行加工，直到满足工艺要求，完成叶片合金槽的加工。
本发明具有如下特点：
1、合金槽过渡区造型与合金槽区的数据结构保持一致，可以减少刀具轨迹出现皱褶和弯曲现象；
2、根据司太立合金片形状厚度，偏置理论的合金槽数据，减少后期调整量；
3、增加辅助的切线段造型，在加工合金槽底部时，保证刀具端面与合金槽底部贴合，并通过调整刀长或刀补有效地控制合金槽的深度和宽度；
4、分三段编制合金槽加工程序，这三段是保持相切的统一整体，分为三段便于现场进行局部调节控制。
本发明提供了一种叶片合金槽及其加工方法，它的基本思路是将叶片合金槽分为小圆弧段、大圆弧段和切线段三段，由小圆弧段、大圆弧段保证合金槽的轮廓，另外增加辅助的切线段，保证刀具端面与合金槽底面贴合，通过刀具长度和刀具半径补偿在一定范围内控制合金槽的深度和宽度，使司太立合金片与叶片合金槽尽可能贴合，便于钎焊，基于这个思路，关键是合金槽过渡区的造型，要保持原有合金槽区型线数据的结构，也分为小圆弧段、大圆弧段和切线段三段，使合金槽过渡区与整个合金槽区浑然一体，光顺自然。通过控制合金槽过渡区造型的结构，来实现整个合金槽的三段式加工。
采用上述加工方法加工出来的合金槽，其生成的刀具轨迹比较光顺流畅，加工的表面质量好。在加工调试叶片合金槽时，不需要反复更改造型，就能在现场方便快速地进行调整，很好地控制合金槽的深度和宽度，便于司太立合金片与叶片合金槽紧密结合，使钎料填充均匀，保证司太立合金钎焊的一次合格率，提高成品叶片型面的质量和加工效率。 

Claims (4)

1.一种叶片合金槽，其包括合金槽过渡区和合金槽区，其特征在于：所述合金槽过渡区和合金槽区均包括小圆弧段、大圆弧段和切线段，所述合金槽过渡区和合金槽区通过平缓的圆弧过渡。
2.一种叶片合金槽的加工方法，其特征在于：其包括以下步骤：
（1）合金槽区造型，根据产品图上的合金槽数据造型；
（2）根据司太立合金片形状厚度，将原始的理论合金槽数据进行整体预偏移一个经验值，使司太立合金片的边缘与叶片进汽边容易对齐；
（3）合金槽过渡区造型，保持与合金槽区的数据结构一致，并与所述的合金槽造型连为一体，合金槽造型整体表现为小圆弧段和大圆弧段；
（4）辅助的切线段造型，在每一档合金槽型线上提取底部切线段的数据，连成片体；
（5）根据小圆弧段、大圆弧段和切线段三部分造型，分三段编制合金槽数控加工程序； 
（6）用编制的三段合金槽数控加工程序在机床上进行加工，并用司太立合金片比对检测；
（7）根据检测结果调整刀长或刀补，保证合金槽的深度和宽度。
3.根据权利要求2所述的一种叶片合金槽的加工方法，其特征在于：将合金槽原始型线数据向内预先偏移1mm。
4.根据权利要求2或者3所述的一种叶片合金槽的加工方法，其特征在于：小圆弧段和大圆弧段程序可以扳过一定的角度。
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