CN103737258A

CN103737258A - 一种空气动力设备围带的加工方法

Info

Publication number: CN103737258A
Application number: CN201310704815.3A
Authority: CN
Inventors: 唐绍冀; 唐凯; 刘文泽; 文举; 杨洋; 舒琳; 尤芳海; 李蓉; 张金华; 胡小燕
Original assignee: DEC Dongfang Turbine Co Ltd
Current assignee: DEC Dongfang Turbine Co Ltd
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2033-12-20
Also published as: CN103737258B

Abstract

本发明提供了一种空气动力设备围带的加工方法，步骤如下：加工一个半径与所述空气动力设备围带半径相同的圆筒体，且该圆筒体的一端具有向内延伸、沿径向设置的圆环状凸圈；在凸圈上加工出若干个定位孔；在圆筒体的周面上加工对应蝌蚪型孔位置的加工起始孔；将圆筒体切割成若干个弧段；将周面上的加工起始孔切割加工成为蝌蚪型孔，并切割弧段两端型线；检测工件的内外圆、两端型线、蝌蚪型孔的位置及精度要求；在工件两端加工出堆焊槽；割断工件的凸圈部分，得到空气动力设备围带；检测空气动力设备围带的内外圆位置及精度要求。本发明避免了现有技术的缺陷，既保证了实物质量，又保证了简便、快捷、高质、高效、精确、稳定的批量生产能力。

Description

一种空气动力设备围带的加工方法

技术领域

本发明涉及空气动力设备的制造技术领域，具体是一种空气动力设备围带的加工方法。

背景技术

对于圆弧直径大于Φ700mm，型孔出汽侧大于4mm，宽度大于50mm、壁厚大于30mm，形位精度和表面粗糙度要求不高的围带型孔加工，国内一般采用数控激光切割机床进行切割。但是对于型孔和堆焊槽的结构尺寸精度、位置精度、几何精度和切口粗糙度等技术要求高、窄而薄、刚性差、变形大、形状超小的“袖珍型” 空气动力设备围带型孔加工，由于产品尺寸结构受限，无法使用数控激光切割机床进行切割。

如图1、2所示，该空气动力设备围带呈圆弧段状，且弧段上沿径向设置有蝌蚪型型孔，形状十分奇特，国内尚无可借鉴的成熟加工经验与技术资料以供参考。同时，该空气动力设备围带的型孔尺寸很小、围带厚度很薄，采用现有的技术对其型孔进行加工，往往使得加工出的围带型孔烧损，加工精度不符合要求。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种符合精度要求的空气动力设备围带的加工方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种空气动力设备围带的加工方法，所述空气动力设备围带呈弧段状、弧段两端设置有堆焊槽，空气动力设备围带的周面沿径向设置有若干个蝌蚪型孔；该空气动力设备围带的加工步骤如下：

（1）使用车床加工一个半径与所述空气动力设备围带半径相同的圆筒体，且该圆筒体的一端具有向内延伸、沿径向设置的圆环状凸圈；

（2）使用数控镗床在凸圈上加工出若干个定位孔，所述定位孔对称均布在与圆环状凸圈同心的一根圆弧上，定位孔的位置和数量对应蝌蚪型孔设置；

（3）根据定位孔和蝌蚪型孔的位置关系，使用凸圈上的定位孔定位，用数控卧式铣床在圆筒体的周面上加工对应蝌蚪型孔位置的加工起始孔，所述加工起始孔对称均布在圆筒体周面上的一根圆弧上；

（4）根据空气动力设备围带的长度，使用数控线切割机床将圆筒体切割成若干个弧段；

（5）将步骤（4）得到的工件装夹在数控线切割机床工作台上，根据定位孔和蝌蚪型孔的位置关系，使用凸圈上的定位孔定位，将周面上的加工起始孔切割加工成为蝌蚪型孔，并切割弧段两端型线；

（6）检测步骤（5）得到的工件的内外圆、两端型线、蝌蚪型孔的位置及精度要求；

（7）使用数控卧式铣床，在步骤（6）得到的工件两端加工出堆焊槽；

（8）使用数控线切割机床，割断步骤（7）得到的工件的凸圈部分，得到空气动力设备围带；

（9）检测加工完成的空气动力设备围带的内外圆位置及精度要求。

所述步骤（5）中，使用专用胎具将步骤（4）得到的工件装夹在数控线切割机床工作台上，所述专用胎具是一个平板状的胎具，胎具表面上设置有定位销孔，所述定位销孔均布在一个半圆弧上，该半圆弧与凸圈上定位孔所在圆弧的半径相同，所述定位销孔和凸圈上的定位孔的位置对应。

所述步骤（5）中，设工件周面上待加工的蝌蚪型孔是n个，将工件圆周面上的n个加工起始孔切割加工成为n个蝌蚪型孔的具体步骤为：

a）使工件凸圈部分的端面与专用胎具表面紧密贴合；

b）将凸圈部分从左到右方向的第1个定位孔与专用胎具最中间的那个定位销孔对齐，插入第一个定位销；再将凸圈部分从左到右方向的第n-1个定位孔与专用胎具从最中间的那个定位销孔往右方向的第n-1个定位销孔对齐，插入第二个定位销；

c）在工件外侧装上压板，拎紧螺母，使得工件在压板和专用胎具之间夹紧；

d）借助数控线切割机床钼丝校正工件的周面外圆法向方向上、从左到右方向的第一个加工起始孔，确定圆心坐标系，建立加工坐标系，切割周面上从左到右方向的第一个蝌蚪型孔的型线面至规定尺寸；

e）旋转工件，运用相同方法，依次切割剩下的n-1个蝌蚪型孔。

所述步骤（6）中，设工件周面上的蝌蚪型孔是n个，检测步骤（5）得到的n个蝌蚪型孔的位置及精度要求的具体步骤如下：

）使用磁力座将专用胎具平放在复合式三座标工作台上，使工件凸圈部分的端面与专用胎具表面紧密贴合；

）将凸圈部分从左到右方向的第1个定位孔与专用胎具最中间的那个定位销孔对齐，插入第一个定位销；再将凸圈部分从左到右方向的第n-1个定位销孔与专用胎具从最中间的那个定位销孔往右方向的第n-1个的定位销孔对齐，插入第二个定位销；

）确定左端第一个蝌蚪型孔型线的圆心坐标系，按接触式检测左端第一个型线位置及精度要求；

）旋转工件，运用相同方法，依次检测剩下的n-1个蝌蚪型孔的位置及精度要求。

所述步骤（9）中检测加工完成的空气动力设备围带的内外圆位置及精度要求使用万工显光学显微镜和数显设备。

本发明所产生的有益效果是：

本发明的空气动力设备围带的加工方法，很好地避免了现有技术的缺陷，既保证了实物质量，又保证了简便、快捷、高质、高效、精确、稳定的批量生产能力。本发明不仅攻克了围带制造中的技术难关，掌握了围带制造的先进技术，同时提出了许多全新的工艺方案，不仅引进了许多先进的制造技术，同时还进行了很多技术创新，也为加工类似产品提供了借鉴。

本发明设计了特殊的专用胎具，能够实现简便、快捷、高质、高效、准确、稳定、批量找正、装夹、定位、分度、加工和检测围带中间各个均布型孔、左右两端两型线面和各型面堆焊槽。同时，为了用于数控线切割机床加工各型孔时找正过尺寸基准和钼丝穿丝，在工件的法向方向上设计了分别过中间各个蝌蚪型孔和左右两端两型线面的加工起始孔。

在实现上述功能的同时，对形状如此超小“袖珍型”、高精度、难加工围带的关键质量控制设置了相应的停止点，针对各个停止点制定了详细的控制要求，并落实到位。同时，作好冷热、粗精工艺及数控程序调整接口，确保各工序完全处于受控状态。本发明同时也适用于加工类似产品。

附图说明

图1是本发明空气动力设备围带的结构示意图；

图2是图1的俯视结构示意图；

图3是本发明圆筒体的结构示意图；

图4是本发明定位孔的结构示意图；

图5是本发明加工起始孔的结构示意图；

图6是是本发明专用胎具的结构示意图；

图7是使用本发明方法加工、在步骤（6）后得到的工件的结构示意图；

图8是图7的俯视结构示意图。

图中标号表示：1、空气动力设备围带，2、蝌蚪型孔，3、堆焊槽，4、工件周面，5、工件凸圈部分，6、定位孔，7、工艺孔，8、加工起始孔，9、切割位置，10、专用胎具，11、定位销孔。

具体实施方式

如图1～8所示，本发明是一种空气动力设备围带的加工方法。如图1、2所示，本发明的空气动力设备围带1呈弧段状、弧段两端设置有堆焊槽3，空气动力设备围带1的周面沿径向设置有若干个蝌蚪型孔2；该空气动力设备围带1的加工步骤如下：

（1）使用车床加工一个半径与空气动力设备围带1半径相同的圆筒体、如图3所示，且该圆筒体的一端具有向内延伸、沿径向设置的圆环状凸圈；本具体实施方式中，加工出圆筒体的工件周面4及圆环状的工件凸圈部分5，并使两者的外圆、通孔及沉孔满足精度要求。

（2）使用数控镗床在工件凸圈部分5上加工出若干个定位孔6，定位孔6对称均布在与工件凸圈部分5圆环同心的一根圆弧上，定位孔6的位置和数量对应蝌蚪型孔2设置、如图4所示。同时，定位孔6所在圆弧上还设置有工艺孔7，本具体实施方式中，工艺孔7是两个、左右对称设置在定位孔6所在圆周的半圆端部；

（3）根据定位孔6和蝌蚪型孔2的位置关系，使用工件凸圈部分5上的定位孔6定位，使用数控卧式铣床、在圆筒体的工件周面4上加工对应蝌蚪型孔2位置的加工起始孔8、如图5所示。加工起始孔8对称均布在圆筒体工件周面4上的一根圆弧上；该加工起始孔8是销孔，位于圆筒体的工件周面4外圆法向上。

（4）根据空气动力设备围带1的长度，使用数控线切割机床将圆筒体按图4中的切割位置9所示，切割成若干个弧段；

（5）将步骤（4）得到的工件装夹在数控线切割机床工作台上，根据定位孔6和蝌蚪型孔2的位置关系，使用工件凸圈部分5上的定位孔6定位，将工件周面4上的加工起始孔8切割加工成为蝌蚪型孔2，并切割弧段两端型线；具体的：

使用专用胎具10将步骤（4）得到的工件装夹在数控线切割机床工作台上。如图6所示，专用胎具10是一个平板状的胎具，胎具表面上设置有定位销孔11，定位销孔11均布在一个半圆弧上，该半圆弧与工件凸圈部分5上定位孔所在圆弧的半径相同，定位销孔11和工件凸圈部分5上的定位孔的位置对应。

设工件周面4上待加工的蝌蚪型孔2是n个，将工件周面4上的n个加工起始孔8切割加工成为n个蝌蚪型孔2的具体步骤为：

a）使工件凸圈部分5的端面与专用胎具10表面紧密贴合；

b）将工件凸圈部分5从左到右方向的第1个定位孔6与专用胎具10最中间的那个定位销孔11对齐，插入第一个定位销；再将工件凸圈部分5从左到右方向的第n-1个定位孔6与专用胎具10从最中间的那个定位销孔11往右方向的第n-1个定位销孔11对齐，插入第二个定位销；

c）在工件外侧装上压板，拎紧螺母，使得工件在压板和专用胎具10之间夹紧；

d）借助数控线切割机床钼丝校正工件周面4外圆法向方向上、从左到右方向的第一个加工起始孔8，确定圆心坐标系，建立加工坐标系，切割工件周面4上从左到右方向的第一个蝌蚪型孔2的型线面至规定尺寸；

e）旋转工件，运用相同方法，依次切割剩下的n-1个蝌蚪型孔2。

（6）检测步骤（5）得到的工件的内外圆、两端型线、蝌蚪型孔2的位置及精度要求；具体的：

设工件周面4上的蝌蚪型孔2是n个，检测步骤（5）得到的n个蝌蚪型孔2的位置及精度要求的具体步骤如下：

）使用磁力座将专用胎具10平放在复合式三座标工作台上，使工件凸圈部分5的端面与专用胎具10表面紧密贴合；

）将工件凸圈部分5从左到右方向的第1个定位孔6与专用胎具10最中间的那个定位销孔11对齐，插入第一个定位销；再将工件凸圈部分5从左到右方向的第n-1个定位销孔11与专用胎具10从最中间的那个定位销孔11往右方向的第n-1个的定位销孔11对齐，插入第二个定位销；

）确定左端第一个蝌蚪型孔2型线的圆心坐标系，按接触式检测左端第一个型线位置及精度要求；

）旋转工件，运用相同方法，依次检测剩下的n-1个蝌蚪型孔2的位置及精度要求。

（7）使用数控卧式铣床，在步骤（6）得到的工件两端加工出堆焊槽3；具体的：

借助等高垫铁、先将工件平放在数控卧式铣床工作台上；

在需要搭压板的、已经精加工过的工件表面垫一层铜皮、以免夹伤工件表面；装上压板、拎紧螺母，将工件夹紧在压板和数控卧式铣床工作台之间；

将定位销插入左端第1个销孔内，利用标准块和千分表来确定该定位销的圆心坐标系，从而建立加工坐标系，用数控卧式铣床铣削围带右侧堆焊槽3。

旋转工作台，运用相同方法，铣削围带左侧堆焊槽3。

最终得到如图7、8所示的工件。

（8）使用数控线切割机床，割断步骤（7）得到的工件凸圈部分5，得到空气动力设备围带1；

（9）检测加工完成的空气动力设备围带1的内外圆位置及精度要求。具体的：使用万工显光学显微镜和数显设备检测加工完成的空气动力设备围带1的内外圆位置及精度要求。

Claims

1. 一种空气动力设备围带的加工方法，所述空气动力设备围带呈弧段状、弧段两端设置有堆焊槽，空气动力设备围带的周面沿径向设置有若干个蝌蚪型孔；其特征在于：该空气动力设备围带的加工步骤如下：

2.根据权利要求1所述的空气动力设备围带的加工方法，其特征在于：所述步骤（5）中，使用专用胎具将步骤（4）得到的工件装夹在数控线切割机床工作台上，所述专用胎具是一个平板状的胎具，胎具表面上设置有定位销孔，所述定位销孔均布在一个半圆弧上，该半圆弧与凸圈上定位孔所在圆弧的半径相同，所述定位销孔和凸圈上的定位孔的位置对应。

3.根据权利要求1或2所述的空气动力设备围带的加工方法，其特征在于：所述步骤（5）中，设工件周面上待加工的蝌蚪型孔是n个，将工件圆周面上的n个加工起始孔切割加工成为n个蝌蚪型孔的具体步骤为：

a）使工件凸圈部分的端面与专用胎具表面紧密贴合；

4.根据权利要求1或2所述的空气动力设备围带的加工方法，其特征在于：所述步骤（6）中，设工件周面上的蝌蚪型孔是n个，检测步骤（5）得到的n个蝌蚪型孔的位置及精度要求的具体步骤如下：

5.根据权利要求1所述的空气动力设备围带的加工方法，其特征在于：所述步骤（9）中检测加工完成的空气动力设备围带的内外圆位置及精度要求使用万工显光学显微镜和数显设备。