CN105478640A - 一种叶片辊轧过程中的判断和调整方法 - Google Patents

一种叶片辊轧过程中的判断和调整方法 Download PDF

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Abstract

一种叶片辊轧过程中的判断和调整方法，属于航空发动机叶片辊轧加工技术领域。该方法快速准确，可以大大的节约调整时间，可以使叶片最大限度的符合设计图纸要求，缩短辊轧模具的修理周期，减少修模试片和人工的消耗。本发明包括如下步骤：步骤一：咬口位置的判断与调整；步骤二：型面错移与扭转的判断；步骤三：模具型面进、排气边方向平移调整的判断与调整；步骤四：叶片绕竖直旋转调整的判断与调整；步骤五：叶片沿竖直方向调整的判断与调整；步骤六：叶片绕水平轴旋转调整的判断与调整；步骤七：叶片绕叶身中心线旋转调整的判断与调整。

Description

一种叶片辊轧过程中的判断和调整方法
技术领域
本发明属于航空发动机叶片辊轧加工技术领域，特别是涉及一种叶片辊轧过程中的判断和调整方法。
背景技术
叶片无余量精密冷辊轧是一种先进的叶片型面加工方法，由于其制造成本低、生产效率高以及可实现产品的组织性能较常规制造工艺更为优异等特点，倍受发达国家的重视。对此，以俄罗斯各大航空发动机制造公司为代表的新型发动机高压压气机叶片的制造几乎全部为“精密毛料+无余量辊轧”工艺。
叶片轧制过程中，由于辊轧机的初始状态、辊轧模具设计和制造水平、毛料设计和制备水平以及相关辊轧工装的状态不同，虽然按初始设定的位置装夹叶片和模具并调整轧机，也无法保证叶片首片轧制即满足设计图纸要求。
叶片轧制前需将叶片和辊轧模具调整到最适合的位置，目的是使所轧制的叶片型面最大限度的满足设计图纸的要求，调整完成后将通过修整辊轧模具的型面使叶片合格。
叶片调整的水平直接影响到辊轧模具的修整难度、修模周期和所消耗的试片数量。叶片轧制后，叶片型面与理论型面之间出现差异的类型较多，很难准确确定需要进行调整的方式。因此，发明一种通过测量叶片型面，准确判断叶片和辊轧模具的位置及调整的方法对于辊轧叶片轧制具有重要的意义。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种叶片辊轧过程中的判断和调整方法。该方法快速准确，可以大大的节约调整时间，可以使叶片最大限度的符合设计图纸要求，缩短辊轧模具的修理周期，减少修模试片和人工的消耗。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种叶片辊轧过程中的判断和调整方法，包括如下步骤：
步骤一：咬口位置的判断与调整；
步骤二：型面错移与扭转的判断；
步骤三：模具型面进、排气边方向平移调整的判断与调整；
步骤四：叶片绕竖直旋转调整的判断与调整；
步骤五：叶片沿竖直方向调整的判断与调整；
步骤六：叶片绕水平轴旋转调整的判断与调整；
步骤七：叶片绕叶身中心线旋转调整的判断与调整。
步骤一中所述的咬口位置的判断与调整，具体包括如下步骤：
步骤A：用卡尺测量咬口位置尺寸，判断是否符合工艺图纸设定的尺寸，如不符合，调整至符合工艺要求；
步骤B：大扭角叶片测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤C：若在叶片排气边位置沿叶型纵向剖切截面的弯角处出现差异，则需要采用改变咬口位置的方法进行调整；
步骤D：对比分析测量数据求得调整量，令叶片或模具向减小型面差异的方向移动；
步骤E：当盆、背模具整体调整且调整量≥0.3mm时，选用转动限位螺母的方式调整；当盆、背模具整体调整且调整量＜0.3mm或分开调整时，通过更换轧模后端调整垫的方式调整。
步骤二中所述的型面错移与扭转的判断，具体包括如下步骤：
步骤A：测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤B：若出现叶背面的进气边一侧型面余量大或叶背面的排气边一侧型面余量小，同侧的叶盆面对应的型面余量与叶背面相逆的状态时，则需要进行型面错移与扭转的判断；
步骤C：首先采用叶型平移进行分析，若出现在叶片的叶背型面，理论型面与实际轧制的型面在叶型中部偏离最大，在叶片的叶盆型面，理论型面与实际轧制的型面在叶型边缘偏离最大的现象时，则需要采用扭转的方法进行调整。
步骤三中所述的模具型面进、排气边方向平移调整的判断与调整，具体包括如下步骤：
步骤A：测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤B：若出现叶片的整个叶盆面或叶背面符合图纸要求，对应另一面的进气边与排气边一侧型面厚度余量不相等的差异时，需要进行模具的平移调整；
步骤C：若叶片型面的测量结果出现整个叶片的叶盆面和叶背面均不符合图纸要求，且厚度余量同时偏向进气边或排气边一侧时，需要进行模具的平移调整；
步骤D：若出现叶背面的进气边一侧型面余量大或叶背面的排气边一侧型面余量小，同侧的叶盆面对应的型面余量与叶背面相逆的状态时，判断结果为进行平移调整时，需要进行模具的平移调整；
步骤E：平移的距离根据对比测量数据求得，模具向减少型面差异的方向移动；
步骤F：调整方法是改变上、下轧辊轴两侧的侧面导板的位置。
步骤四中所述的叶片绕竖直旋转调整的判断与调整，具体包括如下步骤：
步骤A：测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤B：若叶根截面符合图纸要求，当叶片的叶尖截面出现在叶背面的进气边一侧型面余量大或出现在叶背面的排气边一侧型面余量小，同侧的叶盆面对应的型面余量与叶背面相逆，判断结果为叶尖截面进行平移调整时，需要进行叶片绕竖直旋转调整；
步骤C：转动的角度根据对比测量数据求得，叶片向减少型面差异的方向反向转动；
步骤D：调整方法是转动辊轧夹头上的旋转夹头。
步骤五中所述的叶片沿竖直方向调整的判断与调整，具体包括如下步骤：
步骤A：测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤B：若叶根截面出现叶盆面与叶背面之间的轮廓合格，沿盆、背方向偏离设计要求时，需要进行叶片沿竖直方向调整；
步骤C：调整量根据对比测量数据求得，调整方向为叶片移向型面余量大的一侧；
步骤D：调整方法是调整夹头的偏心键。
步骤六中所述的叶片绕水平轴旋转调整的判断与调整，具体包括如下步骤：
步骤A：测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤B：若叶根截面符合图纸要求，叶尖截面出现叶盆面与叶背面轮廓合格，沿盆、背方向偏离设计要求时，需要进行叶片绕水平轴的旋转调整；
步骤C：调整角度根据对比测量数据求得，调整方向为叶尖截面转向型面余量大的一侧；
步骤D：调整方法是调整夹头的角度块。
步骤七中所述的叶片绕叶身中心线旋转调整的判断与调整，具体包括如下步骤：
步骤A：测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤B：若叶根截面在叶背面的进气边一侧型面余量大或在叶背面的排气边一侧型面余量小，同侧的叶盆面对应的型面余量与叶背面相逆，经判断后确定为采用旋转调整时，需要进行叶片整体绕叶身中心线旋转调整；
步骤C：调整角度根据对比测量数据求得，调整方向为叶片转向型面余量大的一侧；
步骤D：通过平移轧机上仿形机构的位置进行调整；
步骤E：若叶根截面符合图纸要求，叶尖型面出现叶背面的进气边一侧型面余量大或叶背面的排气边一侧型面余量小，同侧的叶盆面对应的型面余量与叶背面相逆的状态时；经判断后确定为采用旋转调整时，需要进行叶尖截面绕叶身中心线旋转调整；
步骤F：调整角度根据对比测量数据求得，调整方向为叶片转向型面余量大的一侧；
步骤G：通过改变仿形机构上摆动导轨的位置进行调整。
本发明的有益效果：
工厂辊轧叶片的数量逐年增加，每批叶片轧制和更换模具时都需要进行调整，采用本发明，依据测量结果可以快速准确的判定调整的方法，可以大大的节约调整时间。此外，合理的调整可以使叶片最大限度的符合设计要求，缩短辊轧模具的修理周期，减少修模试片和人工的消耗。随着叶片数量和级别的增加，本发明将广泛得到应用。
附图说明
图1为叶片排气边位置沿叶型纵向剖切截面的弯角处出现差异的示意图；
图2为图1的A1-A1剖视图；
图3为叶背面的进气边一侧型面余量大或叶背面的排气边一侧型面余量小，同侧的叶盆面对应的型面余量与叶背面相逆的示意图；
图4为在叶片的叶背型面，理论型面与实际轧制的型面在叶型中部偏离最大，在叶片的叶盆型面，理论型面与实际轧制的型面在叶型边缘偏离最大的示意图；
图5为叶片的整个叶盆面或叶背面符合图纸要求，对应另一面的进气边与排气边一侧型面厚度余量不相等的示意图；
图6为整个叶片的叶盆面和叶背面均不符合图纸要求，且厚度余量同时偏向进气边或排气边一侧的示意图；
图7为叶根截面出现叶盆面与叶背面之间的轮廓合格，沿盆、背方向偏离设计要求的示意图；
图8为叶根截面符合图纸要求，叶尖截面出现叶盆面与叶背面轮廓合格，沿盆、背方向偏离设计要求的示意图；
图中：a-叶片理论型面，b-叶片实际轧制型面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
一种叶片辊轧过程中的判断和调整方法，包括如下步骤：
步骤一：咬口位置的判断与调整，
步骤A：用卡尺测量咬口位置尺寸，判断是否符合工艺图纸设定的尺寸，如不符合，调整至符合工艺要求；
步骤B：大扭角叶片测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤C：若在叶片排气边位置沿叶型纵向剖切截面的弯角处出现差异，如图1、图2所示，则需要采用改变咬口位置的方法进行调整；
步骤D：对比分析测量数据求得调整量，令叶片或模具向减小型面差异的方向移动；
步骤E：当盆、背模具整体调整且调整量≥0.3mm时，选用转动限位螺母的方式调整；当盆、背模具整体调整且调整量＜0.3mm或分开调整时，通过更换轧模后端调整垫的方式调整。
步骤二：型面错移与扭转的判断，
步骤A：测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤B：若出现叶背面的进气边一侧型面余量大或叶背面的排气边一侧型面余量小，同侧的叶盆面对应的型面余量与叶背面相逆的状态时，如图3所示，则需要进行型面错移与扭转的判断；
步骤C：首先采用叶型平移进行分析，若出现在叶片的叶背型面，理论型面与实际轧制的型面在叶型中部偏离最大，在叶片的叶盆型面，理论型面与实际轧制的型面在叶型边缘偏离最大的现象时，如图4所示，则需要采用扭转的方法进行调整。
步骤三：模具型面进、排气边方向平移调整的判断与调整，
步骤A：测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤B：若出现叶片的整个叶盆面或叶背面符合图纸要求，对应另一面的进气边与排气边一侧型面厚度余量不相等的差异时，如图5所示，需要进行模具的平移调整；
步骤C：若叶片型面的测量结果出现整个叶片的叶盆面和叶背面均不符合图纸要求，且厚度余量同时偏向进气边或排气边一侧时，如图6所示，需要进行模具的平移调整；
步骤D：若出现叶背面的进气边一侧型面余量大或叶背面的排气边一侧型面余量小，同侧的叶盆面对应的型面余量与叶背面相逆的状态时，如图3所示，判断结果为进行平移调整时，需要进行模具的平移调整；
步骤E：平移的距离根据对比测量数据求得，模具向减少型面差异的方向移动；
步骤F：调整方法是改变上、下轧辊轴两侧的侧面导板的位置。
步骤四：叶片绕竖直旋转调整的判断与调整，
步骤A：测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤B：若叶根截面符合图纸要求，当叶片的叶尖截面出现在叶背面的进气边一侧型面余量大或出现在叶背面的排气边一侧型面余量小，同侧的叶盆面对应的型面余量与叶背面相逆，如图3所示，判断结果为叶尖截面进行平移调整时，需要进行叶片绕竖直旋转调整；
步骤C：转动的角度根据对比测量数据求得，叶片向减少型面差异的方向反向转动；
步骤D：调整方法是转动辊轧夹头上的旋转夹头。
步骤五：叶片沿竖直方向调整的判断与调整，
步骤A：测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤B：若叶根截面出现叶盆面与叶背面之间的轮廓合格，沿盆、背方向偏离设计要求时，如图7所示，需要进行叶片沿竖直方向调整；
步骤C：调整量根据对比测量数据求得，调整方向为叶片移向型面余量大的一侧；
步骤D：调整方法是调整夹头的偏心键。
步骤六：叶片绕水平轴旋转调整的判断与调整，
步骤A：测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤B：若叶根截面符合图纸要求，叶尖截面出现叶盆面与叶背面轮廓合格，沿盆、背方向偏离设计要求时，如图8所示，需要进行叶片绕水平轴的旋转调整；
步骤C：调整角度根据对比测量数据求得，调整方向为叶尖截面转向型面余量大的一侧；
步骤D：调整方法是调整夹头的角度块。
步骤七：叶片绕叶身中心线旋转调整的判断与调整，
步骤A：测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤B：若叶根截面在叶背面的进气边一侧型面余量大或在叶背面的排气边一侧型面余量小，同侧的叶盆面对应的型面余量与叶背面相逆，如图3所示，经判断后确定为采用旋转调整时，需要进行叶片整体绕叶身中心线旋转调整；
步骤C：调整角度根据对比测量数据求得，调整方向为叶片转向型面余量大的一侧；
步骤D：通过平移轧机上仿形机构的位置进行调整；
步骤E：若叶根截面符合图纸要求，叶尖型面出现叶背面的进气边一侧型面余量大或叶背面的排气边一侧型面余量小，同侧的叶盆面对应的型面余量与叶背面相逆的状态时，如图3所示；经判断后确定为采用旋转调整时，需要进行叶尖截面绕叶身中心线旋转调整；
步骤F：调整角度根据对比测量数据求得，调整方向为叶片转向型面余量大的一侧；
步骤G：通过改变仿形机构上摆动导轨的位置进行调整。
本发明通过叶片型面的测量数据，能够准确判断叶片与轧模之间的调整方法，针对叶片轧制后的测量结果，能够快速、准确的确定所需要调整的方法以及调整量。

Claims (8)

1.一种叶片辊轧过程中的判断和调整方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：咬口位置的判断与调整；
步骤二：型面错移与扭转的判断；
步骤三：模具型面进、排气边方向平移调整的判断与调整；
步骤四：叶片绕竖直旋转调整的判断与调整；
步骤五：叶片沿竖直方向调整的判断与调整；
步骤六：叶片绕水平轴旋转调整的判断与调整；
步骤七：叶片绕叶身中心线旋转调整的判断与调整。
2.根据权利要求1所述的叶片辊轧过程中的判断和调整方法，其特征在于步骤一中所述的咬口位置的判断与调整，具体包括如下步骤：
步骤A：用卡尺测量咬口位置尺寸，判断是否符合工艺图纸设定的尺寸，如不符合，调整至符合工艺要求；
步骤B：大扭角叶片测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤C：若在叶片排气边位置沿叶型纵向剖切截面的弯角处出现差异，则需要采用改变咬口位置的方法进行调整；
步骤D：对比分析测量数据求得调整量，令叶片或模具向减小型面差异的方向移动；
步骤E：当盆、背模具整体调整且调整量≥0.3mm时，选用转动限位螺母的方式调整；当盆、背模具整体调整且调整量＜0.3mm或分开调整时，通过更换轧模后端调整垫的方式调整。
3.根据权利要求1所述的叶片辊轧过程中的判断和调整方法，其特征在于步骤二中所述的型面错移与扭转的判断，具体包括如下步骤：
步骤A：测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤B：若出现叶背面的进气边一侧型面余量大或叶背面的排气边一侧型面余量小，同侧的叶盆面对应的型面余量与叶背面相逆的状态时，则需要进行型面错移与扭转的判断；
步骤C：首先采用叶型平移进行分析，若出现在叶片的叶背型面，理论型面与实际轧制的型面在叶型中部偏离最大，在叶片的叶盆型面，理论型面与实际轧制的型面在叶型边缘偏离最大的现象时，则需要采用扭转的方法进行调整。
4.根据权利要求1所述的叶片辊轧过程中的判断和调整方法，其特征在于步骤三中所述的模具型面进、排气边方向平移调整的判断与调整，具体包括如下步骤：
步骤A：测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤B：若出现叶片的整个叶盆面或叶背面符合图纸要求，对应另一面的进气边与排气边一侧型面厚度余量不相等的差异时，需要进行模具的平移调整；
步骤C：若叶片型面的测量结果出现整个叶片的叶盆面和叶背面均不符合图纸要求，且厚度余量同时偏向进气边或排气边一侧时，需要进行模具的平移调整；
步骤D：若出现叶背面的进气边一侧型面余量大或叶背面的排气边一侧型面余量小，同侧的叶盆面对应的型面余量与叶背面相逆的状态时，判断结果为进行平移调整时，需要进行模具的平移调整；
步骤E：平移的距离根据对比测量数据求得，模具向减少型面差异的方向移动；
步骤F：调整方法是改变上、下轧辊轴两侧的侧面导板的位置。
5.根据权利要求1所述的叶片辊轧过程中的判断和调整方法，其特征在于步骤四中所述的叶片绕竖直旋转调整的判断与调整，具体包括如下步骤：
步骤A：测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤B：若叶根截面符合图纸要求，当叶片的叶尖截面出现在叶背面的进气边一侧型面余量大或出现在叶背面的排气边一侧型面余量小，同侧的叶盆面对应的型面余量与叶背面相逆，判断结果为叶尖截面进行平移调整时，需要进行叶片绕竖直旋转调整；
步骤C：转动的角度根据对比测量数据求得，叶片向减少型面差异的方向反向转动；
步骤D：调整方法是转动辊轧夹头上的旋转夹头。
6.根据权利要求1所述的叶片辊轧过程中的判断和调整方法，其特征在于步骤五中所述的叶片沿竖直方向调整的判断与调整，具体包括如下步骤：
步骤A：测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤B：若叶根截面出现叶盆面与叶背面之间的轮廓合格，沿盆、背方向偏离设计要求时，需要进行叶片沿竖直方向调整；
步骤C：调整量根据对比测量数据求得，调整方向为叶片移向型面余量大的一侧；
步骤D：调整方法是调整夹头的偏心键。
7.根据权利要求1所述的叶片辊轧过程中的判断和调整方法，其特征在于步骤六中所述的叶片绕水平轴旋转调整的判断与调整，具体包括如下步骤：
步骤A：测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤B：若叶根截面符合图纸要求，叶尖截面出现叶盆面与叶背面轮廓合格，沿盆、背方向偏离设计要求时，需要进行叶片绕水平轴的旋转调整；
步骤C：调整角度根据对比测量数据求得，调整方向为叶尖截面转向型面余量大的一侧；
步骤D：调整方法是调整夹头的角度块。
8.根据权利要求1所述的叶片辊轧过程中的判断和调整方法，其特征在于步骤七中所述的叶片绕叶身中心线旋转调整的判断与调整，具体包括如下步骤：
步骤A：测量叶身型面，型面测量结果与理论型面相比较；
步骤B：若叶根截面在叶背面的进气边一侧型面余量大或在叶背面的排气边一侧型面余量小，同侧的叶盆面对应的型面余量与叶背面相逆，经判断后确定为采用旋转调整时，需要进行叶片整体绕叶身中心线旋转调整；
步骤C：调整角度根据对比测量数据求得，调整方向为叶片转向型面余量大的一侧；
步骤D：通过平移轧机上仿形机构的位置进行调整；
步骤E：若叶根截面符合图纸要求，叶尖型面出现叶背面的进气边一侧型面余量大或叶背面的排气边一侧型面余量小，同侧的叶盆面对应的型面余量与叶背面相逆的状态时；经判断后确定为采用旋转调整时，需要进行叶尖截面绕叶身中心线旋转调整；
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