CN104551560A - 一种叶根量具的加工及检验方法 - Google Patents

一种叶根量具的加工及检验方法 Download PDF

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques

Abstract

一种叶根量具的加工及检验方法，它涉及一种用于检查汽轮机叶片的叶根量具的加工及检验方法。以解决现有的叶根量具加工及检验方法效率低下的问题，步骤四：叶根型线左车刀将型线槽的左侧壁车削为旋转型线左侧壁；步骤五：若半型线样板的顶端不能在步骤四加工完成的型线槽内滑动且半型线样板的底端能在步骤四加工完成的型线槽内滑动，则步骤四加工完成的型线槽加工合格；步骤六：叶根型线右车刀将型线槽的右侧壁车削为旋转型线右侧壁；步骤七：若全型线样板的顶端不能在步骤六加工完成的型线槽内滑动且全型线样板的底端能在步骤六加工完成的型线槽内滑动，则步骤六加工完成的型线槽加工合格；本发明的加工及检验方法用于叶根量具的加工及检验。

Description

一种叶根量具的加工及检验方法
技术领域
本发明涉及一种用于检查汽轮机叶片的叶根量具的加工及检验方法。
背景技术
叶根量具是检查汽轮机叶片的重要检验工具，叶根量具的加工精度直接决定汽轮机叶片的加工质量，但由于该叶根量具的型线槽侧壁为旋转型线侧壁，所以型线槽结构复杂，并且叶根量具对旋转型线侧壁的精度要求高，该叶根量具的外形尺寸误差要求在0.02mm以内，旋转型线侧壁的型线轮廓度误差要求在0.015mm以内。现有的叶根量具加工方法存在加工效率低下，并且由于旋转型线侧壁为复杂的曲面侧壁，对旋转型线侧壁加工精度的检验效率低下。
发明内容
本发明的目的是提供一种叶根量具的加工及检验方法，以解决现有的叶根量具加工及检验方法效率低下的问题。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：所述加工及检验方法按以下步骤实现：
步骤一：将叶根量具的毛坯件放入中温炉中加热，加热温度为820℃至840℃，加热时间为30分钟，将所述毛坯件放入水槽中冷却至300℃至400℃，冷却时间为20分钟至30分钟，将所述毛坯件放入油槽中冷却至常温，将所述毛坯件放入回火炉中回火，回火温度为560℃，回火时间为2小时，使叶根量具的毛坯件调质为洛氏硬度31HRC至35HRC；
步骤二：将叶根量具的毛坯件车削为圆柱体毛坯件，圆柱体毛坯件的直径为700mm且长度为103mm，圆柱体毛坯件的每个端面与圆柱面的垂直度为0.02mm，所述每个端面的粗糙度为Ra3.2；
步骤三：车削圆柱体毛坯件至外圆半径为347.1mm至347.2mm，车削型线槽，型线槽01的底面半径为297mm，型线槽的槽体宽度为23.05mm至23.1mm；
步骤四：叶根型线左车刀为成形车刀，叶根型线左车刀刀齿形状与旋转型线左侧壁04的截面形状相一致，叶根型线左车刀将型线槽的左侧壁车削为旋转型线左侧壁；
步骤五：半型线样板的顶端形状与底端形状相一致且对称设置，半型线样板的顶端形状与步骤四加工完成的型线槽截面形状相一致，半型线样板的顶端形状尺寸为步骤四要求完成的标准型线槽截面形状的最大极限尺寸，半型线样板的底端形状尺寸为步骤四要求完成的标准型线槽截面形状的最小极限尺寸，分别使用半型线样板的顶端及底端在步骤四加工完成的型线槽内滑动，若半型线样板的顶端不能在步骤四加工完成的型线槽内滑动且半型线样板的底端能在步骤四加工完成的型线槽内滑动，则步骤四加工完成的型线槽加工合格，若半型线样板的顶端能在步骤四加工完成的型线槽内滑动，则步骤四加工完成的型线槽加工不合格，若半型线样板的底端不能在步骤四加工完成的型线槽内滑动，则步骤四加工完成的型线槽加工不合格；
步骤六：叶根型线右车刀为成形车刀，叶根型线右车刀刀齿形状与旋转型线右侧壁的截面形状相一致，叶根型线右车刀将型线槽的右侧壁车削为旋转型线右侧壁；
步骤七：全型线样板的顶端形状与底端形状一致且对称设置，全型线样板的顶端左侧壁形状与旋转型线左侧壁的截面形状相一致，全型线样板的顶端右侧壁形状与旋转型线右侧壁的截面形状相一致，全型线样板的顶端形状尺寸为步骤六要求完成的标准型线槽截面形状的最大极限尺寸，全型线样板的底端形状尺寸为步骤六中要求完成的标准型线槽截面形状的最小极限尺寸，分别使用全型线样板的顶端及底端在步骤六加工完成的型线槽内滑动，若全型线样板的顶端不能在步骤六加工完成的型线槽内滑动且全型线样板的底端能在步骤六加工完成的型线槽内滑动，则步骤六加工完成的型线槽加工合格，若全型线样板的顶端能在步骤六加工完成的型线槽内滑动，则步骤六加工完成的型线槽加工不合格，若全型线样板的底端不能在步骤六加工完成的型线槽内滑动，则步骤六加工完成的型线槽加工不合格；
步骤八：用线切割机床加工出块状叶根量具，块状叶根量具为长150mm、宽100mm及高100mm的叶根量具；
步骤九：使用数控铣床将型线槽的圆弧底面铣削为底平面，块状叶根量具的顶端与型线槽的底平面距离为59.95mm至60.05mm，型线槽的底平面钻削M12螺纹通孔，沿M12螺纹通孔的轴线在块状叶根量具的底面钻削直径22mm的盲孔；
步骤十：使用刨床加工型线槽底平面两侧的矩形空刀槽；
步骤十一：钳工抛光齿形槽，并在叶根量具的左右两端分别钻攻两个螺纹盲孔。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、叶根型线左车刀02与叶根型线右车刀03均为成形车刀，由于成形车刀具有加工效率高，加工精度高，加工操作简单的特点，即：叶根型线左车刀刀齿21形状与旋转型线左侧壁04的截面形状相一致，叶根型线右车刀刀齿31形状与旋转型线右侧壁05的截面形状相一致，将圆柱体毛坯件安装完毕后，叶根型线左车刀02与叶根型线右车刀03分别连续走刀加工便可快速完成高精度的车削加工，而且连续走刀这一技术动作对于本领域的技术工人操作简单，所以又减小了人为误差的产生，故使用叶根型线左车刀02与叶根型线右车刀03分别加工旋转型线左侧壁04与旋转型线右侧壁05具有加工精度高，加工效率高的特点。
2、半型线样板06与全型线样板07均为成形量具，半型线样板06的顶端形状与底端形状相一致且对称设置，半型线样板06的顶端形状与步骤四加工完成的型线槽01截面形状相一致；全型线样板07的顶端形状与底端形状一致且对称设置，全型线样板07的顶端左侧壁形状与旋转型线左侧壁04的截面形状相一致。成形量具具有检验精度高、检验效率高及检验操作简单的特点，即：
分别使用半型线样板06的顶端及底端在步骤四加工完成的型线槽01内滑动，若半型线样板06的顶端不能在步骤四加工完成的型线槽01内滑动且半型线样板06的底端能在步骤四加工完成的型线槽01内滑动，则步骤四加工完成的型线槽01加工合格，若半型线样板06的顶端能在步骤四加工完成的型线槽01内滑动，则步骤四加工完成的型线槽01加工不合格，若半型线样板06的底端不能在步骤四加工完成的型线槽01内滑动，则步骤四加工完成的型线槽01加工不合格；
分别使用全型线样板07的顶端及底端在步骤六加工完成的型线槽01内滑动，若全型线样板07的顶端不能在步骤六加工完成的型线槽01内滑动且全型线样板07的底端能在步骤六加工完成的型线槽01内滑动，则步骤六加工完成的型线槽01加工合格，若全型线样板07的顶端能在步骤六加工完成的型线槽01内滑动，则步骤六加工完成的型线槽01加工不合格，若全型线样板07的底端不能在步骤六加工完成的型线槽01内滑动，则步骤六加工完成的型线槽01加工不合格。
使用本发明的加工及检验方法后，叶根量具的加工及检验效率相对现有技术提高30％，加工精度相对提高20％，人为误差率相对降低23％。
附图说明
图1是本发明的加工及检验方法所要加工及检验的叶根量具左视图，图2是图1的俯视图，图3是本发明的加工及检验方法所要加工及检验的叶根量具主视图，图4是本发明加工及检验方法的具体实施方式一中步骤四的加工示意图，图5是本发明加工及检验方法的具体实施方式一中步骤五的检验示意图，图6是本发明加工及检验方法的具体实施方式一中步骤六的加工示意图，图7是本发明加工及检验方法的具体实施方式一中步骤七的检验示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图7说明，本实施方式的所述加工及检验方法按以下步骤实现：
步骤一：将叶根量具的毛坯件放入中温炉中加热，加热温度为820℃至840℃，加热时间为30分钟，将所述毛坯件放入水槽中冷却至300℃至400℃，冷却时间为20分钟至30分钟，将所述毛坯件放入油槽中冷却至常温，将所述毛坯件放入回火炉中回火，回火温度为560℃，回火时间为2小时，使叶根量具的毛坯件调质为洛氏硬度31HRC至35HRC；
步骤二：将叶根量具的毛坯件车削为圆柱体毛坯件，圆柱体毛坯件的直径为700mm且长度为103mm，圆柱体毛坯件的每个端面与圆柱面的垂直度为0.02mm，所述每个端面的粗糙度为Ra3.2；
步骤三：车削圆柱体毛坯件至外圆半径为347.1mm至347.2mm，车削型线槽01，型线槽01的底面半径为297mm，型线槽01的槽体宽度为23.05mm至23.1mm；
步骤四：叶根型线左车刀02为成形车刀，叶根型线左车刀刀齿21形状与旋转型线左侧壁04的截面形状相一致，叶根型线左车刀02将型线槽01的左侧壁车削为旋转型线左侧壁04；
步骤五：半型线样板06的顶端形状与底端形状相一致且对称设置，半型线样板06的顶端形状与步骤四加工完成的型线槽01截面形状相一致，半型线样板06的顶端形状尺寸为步骤四要求完成的标准型线槽01截面形状的最大极限尺寸，半型线样板06的底端形状尺寸为步骤四要求完成的标准型线槽01截面形状的最小极限尺寸，分别使用半型线样板06的顶端及底端在步骤四加工完成的型线槽01内滑动，若半型线样板06的顶端不能在步骤四加工完成的型线槽01内滑动且半型线样板06的底端能在步骤四加工完成的型线槽01内滑动，则步骤四加工完成的型线槽01加工合格，若半型线样板06的顶端能在步骤四加工完成的型线槽01内滑动，则步骤四加工完成的型线槽01加工不合格，若半型线样板06的底端不能在步骤四加工完成的型线槽01内滑动，则步骤四加工完成的型线槽01加工不合格；
步骤六：叶根型线右车刀03为成形车刀，叶根型线右车刀刀齿31形状与旋转型线右侧壁05的截面形状相一致，叶根型线右车刀03将型线槽01的右侧壁车削为旋转型线右侧壁05；
步骤七：全型线样板07的顶端形状与底端形状一致且对称设置，全型线样板07的顶端左侧壁形状与旋转型线左侧壁04的截面形状相一致，全型线样板07的顶端右侧壁形状与旋转型线右侧壁05的截面形状相一致，全型线样板07的顶端形状尺寸为步骤六要求完成的标准型线槽01截面形状的最大极限尺寸，全型线样板07的底端形状尺寸为步骤六中要求完成的标准型线槽01截面形状的最小极限尺寸，分别使用全型线样板07的顶端及底端在步骤六加工完成的型线槽01内滑动，若全型线样板07的顶端不能在步骤六加工完成的型线槽01内滑动且全型线样板07的底端能在步骤六加工完成的型线槽01内滑动，则步骤六加工完成的型线槽01加工合格，若全型线样板07的顶端能在步骤六加工完成的型线槽01内滑动，则步骤六加工完成的型线槽01加工不合格，若全型线样板07的底端不能在步骤六加工完成的型线槽01内滑动，则步骤六加工完成的型线槽01加工不合格；
步骤八：用线切割机床加工出块状叶根量具，块状叶根量具为长150mm、宽100mm及高100mm的叶根量具；
步骤九：使用数控铣床将型线槽01的圆弧底面铣削为底平面11，块状叶根量具的顶端08与型线槽01的底平面11距离(H)为59.95mm至60.05mm，型线槽01的底平面11钻削M12螺纹通孔12，沿M12螺纹通孔12的轴线在块状叶根量具的底面钻削直径22mm的盲孔13；
步骤十：使用刨床加工型线槽01底平面11两侧的矩形空刀槽09；
步骤十一：钳工抛光齿形槽01，并在叶根量具的左右两端分别钻攻两个螺纹盲孔14。
本实施方式的步骤五中所指“步骤四要求完成的标准型线槽01截面形状的最大极限尺寸”，是指机械加工过程中，每一步加工步骤(工艺)都有相应的尺寸要求，并且每个尺寸要求都是有公差的，即每一步加工步骤(工艺)都有准许的尺寸范围，“步骤四要求完成的标准型线槽01截面形状的最大极限尺寸”是指按照步骤四中对型线槽01截面形状加工准许的尺寸范围中的最大值；“步骤四要求完成的标准型线槽01截面形状的最小极限尺寸”是指按照步骤四对型线槽01截面形状加工准许的尺寸范围中的最小值；
步骤七中的“步骤六要求完成的标准型线槽01截面形状的最大极限尺寸”及“步骤六中要求完成的标准型线槽01截面形状的最小极限尺寸”为同义解释。
具体实施方式二：结合图1至图7说明，本实施方式的步骤二中将叶根量具的毛坯件车削为圆柱体毛坯件前，在叶根量具的毛坯件的一端车削出辅助头，辅助头为圆柱体，辅助头长度为20mm且直径为400mm，车床夹盘装夹辅助头将叶根量具的毛坯件车削为圆柱体毛坯件。
本实施方式中先车削辅助头，然后车床夹盘装夹辅助头将叶根量具的毛坯件车削为圆柱体毛坯件的优点是，有效保证车削加工完的圆柱体毛坯件外表面粗糙度，防止直接使用车床夹盘直接装夹叶根量具的毛坯件将所述毛坯件外表面损坏，并且使用辅助头便于加工过程中随时对所述毛坯件进行时时测量，提高了对所述毛坯件的检验效率。
本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1至图7说明，本实施方式的所述叶根量具的加工方法还包括步骤九：对叶根量具标记相应类型的图号。
由于汽轮机叶片种类繁多，不同种类的汽轮机叶片使用相应的叶根量具进行检测，故叶根量具的种类也很多，故叶根量具加工检验完后需要对其适于检验的汽轮机叶片的类型进行图号标记，以便于后续管理及使用。
本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图1至图7说明，本实施方式的步骤八中用线切割机床加工出块状叶根量具前先由钳工对圆柱体毛坯件进行划线。
本实施方式中由钳工对圆柱体毛坯件进行划线，钳工在所述毛坯件上的划线标记便于后续线切割机床加工块状叶根量具过程中的装夹、定位及时时检验，本实施方式提高了步骤八的加工效率。
本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一或三相同。
具体实施方式五：结合图1至图7说明，本实施方式的步骤一中的油槽中装有25号机油、35号机油或45号机油。
本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：结合图1至图7说明，本实施方式的步骤三中使用数控车床进行车削。
本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：结合图1至图7说明，本实施方式的步骤十一中钻攻的四个螺纹盲孔14均为M10-6H螺纹孔。
本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式六相同。
实施例
实施例一
参见图1至图7说明，
步骤一：将叶根量具的毛坯件放入中温炉中加热，加热温度为820℃，加热时间为30分钟，将所述毛坯件放入水槽中冷却至300℃，冷却时间为20分钟，将所述毛坯件放入油槽中冷却至常温，将所述毛坯件放入回火炉中回火，回火温度为560℃，回火时间为2小时，使叶根量具的毛坯件调质为洛氏硬度31HRC；
本实施例中的步骤二至步骤十一与具体实施方式一的步骤二至步骤十一相同。
实施例二
参见图1至图7说明，
步骤一：将叶根量具的毛坯件放入中温炉中加热，加热温度为840℃，加热时间为30分钟，将所述毛坯件放入水槽中冷却至400℃，冷却时间为30分钟，将所述毛坯件放入油槽中冷却至常温，将所述毛坯件放入回火炉中回火，回火温度为560℃，回火时间为2小时，使叶根量具的毛坯件调质为洛氏硬度31HRC至35HRC；
本实施例中的步骤二至步骤十一与具体实施方式一的步骤二至步骤十一相同。
实施例三
参见图1至图7说明，
步骤一：将叶根量具的毛坯件放入中温炉中加热，加热温度为830℃，加热时间为25分钟，将所述毛坯件放入水槽中冷却至350℃，冷却时间为30分钟，将所述毛坯件放入油槽中冷却至常温，将所述毛坯件放入回火炉中回火，回火温度为560℃，回火时间为2小时，使叶根量具的毛坯件调质为洛氏硬度32.5HRC；
本实施例中的步骤二至步骤十一与具体实施方式一的步骤二至步骤十一相同。

Claims (7)

1.一种叶根量具的加工及检验方法，其特征在于：所述加工及检验方法按以下步骤实现：
步骤一：将叶根量具的毛坯件放入中温炉中加热，加热温度为820℃至840℃，加热时间为30分钟，将所述毛坯件放入水槽中冷却至300℃至400℃，冷却时间为20分钟至30分钟，将所述毛坯件放入油槽中冷却至常温，将所述毛坯件放入回火炉中回火，回火温度为560℃，回火时间为2小时，使叶根量具的毛坯件调质为洛氏硬度31HRC至35HRC；
步骤二：将叶根量具的毛坯件车削为圆柱体毛坯件，圆柱体毛坯件的直径为700mm且长度为103mm，圆柱体毛坯件的每个端面与圆柱面的垂直度为0.02mm，所述每个端面的粗糙度为Ra3.2；
步骤三：车削圆柱体毛坯件至外圆半径为347.1mm至347.2mm，车削型线槽(01)，型线槽(01)的底面半径为297mm，型线槽(01)的槽体宽度为23.05mm至23.1mm；
步骤四：叶根型线左车刀(02)为成形车刀，叶根型线左车刀刀齿(21)形状与旋转型线左侧壁(04)的截面形状相一致，叶根型线左车刀(02)将型线槽(01)的左侧壁车削为旋转型线左侧壁(04)；
步骤五：半型线样板(06)的顶端形状与底端形状相一致且对称设置，半型线样板(06)的顶端形状与步骤四加工完成的型线槽(01)截面形状相一致，半型线样板(06)的顶端形状尺寸为步骤四要求完成的标准型线槽(01)截面形状的最大极限尺寸，半型线样板(06)的底端形状尺寸为步骤四要求完成的标准型线槽(01)截面形状的最小极限尺寸，分别使用半型线样板(06)的顶端及底端在步骤四加工完成的型线槽(01)内滑动，若半型线样板(06)的顶端不能在步骤四加工完成的型线槽(01)内滑动且半型线样板(06)的底端能在步骤四加工完成的型线槽(01)内滑动，则步骤四加工完成的型线槽(01)加工合格，若半型线样板(06)的顶端能在步骤四加工完成的型线槽(01)内滑动，则步骤四加工完成的型线槽(01)加工不合格，若半型线样板(06)的底端不能在步骤四加工完成的型线槽(01)内滑动，则步骤四加工完成的型线槽(01)加工不合格；
步骤六：叶根型线右车刀(03)为成形车刀，叶根型线右车刀刀齿(31)形状与旋转型线右侧壁(05)的截面形状相一致，叶根型线右车刀(03)将型线槽(01)的右侧壁车削为旋转型线右侧壁(05)；
步骤七：全型线样板(07)的顶端形状与底端形状一致且对称设置，全型线样板(07)的顶端左侧壁形状与旋转型线左侧壁(04)的截面形状相一致，全型线样板(07)的顶端右侧壁形状与旋转型线右侧壁(05)的截面形状相一致，全型线样板(07)的顶端形状尺寸为步骤六要求完成的标准型线槽(01)截面形状的最大极限尺寸，全型线样板(07)的底端形状尺寸为步骤六中要求完成的标准型线槽(01)截面形状的最小极限尺寸，分别使用全型线样板(07)的顶端及底端在步骤六加工完成的型线槽(01)内滑动，若全型线样板(07)的顶端不能在步骤六加工完成的型线槽(01)内滑动且全型线样板(07)的底端能在步骤六加工完成的型线槽(01)内滑动，则步骤六加工完成的型线槽(01)加工合格，若全型线样板(07)的顶端能在步骤六加工完成的型线槽(01)内滑动，则步骤六加工完成的型线槽(01)加工不合格，若全型线样板(07)的底端不能在步骤六加工完成的型线槽(01)内滑动，则步骤六加工完成的型线槽(01)加工不合格；
步骤八：用线切割机床加工出块状叶根量具，块状叶根量具为长150mm、宽100mm及高100mm的叶根量具；
步骤九：使用数控铣床将型线槽(01)的圆弧底面铣削为底平面(11)，块状叶根量具的顶端(08)与型线槽(01)的底平面(11)距离(H)为59.95mm至60.05mm，型线槽(01)的底平面(11)钻削M(12)螺纹通孔(12)，沿M12螺纹通孔(12)的轴线在块状叶根量具的底面钻削直径22mm的盲孔(13)；
步骤十：使用刨床加工型线槽(01)底平面(11)两侧的矩形空刀槽(09)；
步骤十一：钳工抛光齿形槽(01)，并在叶根量具的左右两端分别钻攻两个螺纹盲孔(14)。
2.根据权利要求1所述的叶根量具的加工及检验方法，其特征在于：步骤二中将叶根量具的毛坯件车削为圆柱体毛坯件前，在叶根量具的毛坯件的一端车削出辅助头，辅助头为圆柱体，辅助头长度为20mm且直径为400mm，车床夹盘装夹辅助头将叶根量具的毛坯件车削为圆柱体毛坯件。
3.根据权利要求2所述的叶根量具的加工及检验方法，其特征在于：所述叶根量具的加工方法还包括步骤九：对叶根量具标记相应类型的图号。
4.根据权利要求1或3所述的叶根量具的加工及检验方法，其特征在于：步骤八中用线切割机床加工出块状叶根量具前先由钳工对圆柱体毛坯件进行划线。
5.根据权利要求4所述的叶根量具的加工及检验方法，其特征在于：步骤一中的油槽中装有25号机油、35号机油或45号机油。
6.根据权利要求5所述的叶根量具的加工及检验方法，其特征在于：步骤三中使用数控车床进行车削。
7.根据权利要求6所述的叶根量具的加工及检验方法，其特征在于：步骤十一中钻攻的四个螺纹盲孔(14)均为M10-6H螺纹孔。
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