CN109079549A - 一种内弧定位块及其加工方法 - Google Patents

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魏成双
岳云淼
缪佩珅
赵祎昕
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Abstract

一种内弧定位块及其加工方法，它涉及一种内位块及其加工方法。本发明为是针对内弧定位块结构特点及加工状况，为保证该部件尺寸加工的精度，防止其结构变形，发明了一种内弧定位块及其加工方法。本发明保护的一种内弧定位块及其加工方法，所述一种内弧定位块包括块体，所述块体为长条形块体，块体的上表面为向上凸出的R型圆弧面，块体的上表面沿其长度方向依次开有第一通槽和第二通槽。本发明用于汽轮机工作部件加工领域。

Description

一种内弧定位块及其加工方法
技术领域
本发明涉及一种定位块及加工方法，具体涉及一种内弧定位块及其加工方法，属于汽轮机工作部件加工领域。
背景技术
内弧定位块是加工汽轮机叶片定位夹具的一个工作部件，以其R形圆弧面为定位面，定位在叶片内弧曲面上，与汽轮机叶片的内弧面相贴合，对汽轮机叶片弧面进行支撑，进行铣削加工，该部件外形如图一所示，其加工难点如下：
1、尺寸精度高、尺寸控制在±0.01mm；
2、定位块具有凹槽结构，部件变形大。
针对上述情况，基于内弧定位块的结构，使加工工艺难度较大，现有的加工工艺容易导致凹槽结构部分变形的问题。
发明内容
本发明的目的是针对内弧定位块结构特点及加工状况，为保证该部件尺寸加工的精度，防止其结构变形，发明了一种内弧定位块及其加工方法。
本发明的技术方案是：所述一种内弧定位块包括块体，所述块体为长条形块体，块体的上表面为向上凸出的R型圆弧面，块体的上表面沿其长度方向依次开有第一通槽和第二通槽。
进一步地，所述R型圆弧面由第一平面、曲面和第二平面组成，第一平面、曲面和第二平面首尾依次圆滑过渡连接。
进一步地，曲面的弧度半径为19.5mm；第二平面与竖直面的夹角(a)为40°。
进一步地，所述第一通槽的内底面开有第一圆形通孔，第二通槽的内底面开有第二圆形通孔。
进一步地，所述第一通槽和第二通槽的宽度(L)均为16mm。
进一步地，所述第一圆形通孔和第二圆形通孔的直径均为9mm。
一种内弧定位块的加工方法，其加工方法的具体步骤为：
步骤一、备制长条形毛胚体，对毛坯进行锻造，锻造尺寸为长度90mm、宽度为45mm、高度为37mm的长条形块体；
步骤二、铣长条形块体的六个面，使其块体的宽度为40mm，放量0.6-0.7mm；块体的高度为30mm，放量2mm；块体的长度加工至85mm；
步骤三、将长条形块体进行热处理,使其硬度达到HRC31-35；
步骤四、磨长条形块体的宽，将其宽(b)的尺寸加工至40mm，尺寸公差为：0/-0.01mm；磨长条形块体的高，将其高(h)的尺寸加工至30mm±0.01mm；
步骤五、将以上加工好的长条形块体放入数控铣床，进行找正，铣R型圆弧面，使其块体的高(h)为30±0.01mm，放量0.3mm；钻第一圆形通孔和第二圆形通孔，清理杂屑；
步骤六、磨长条形块体的底面，使其高(h)的尺寸为30±0.01mm；
步骤七、用线切割机床切割第一通槽和第二通槽，将每个通槽的尺寸(L)加工至16mm；
步骤八、钳工，将各棱边倒圆，打印标记，加工完成。
进一步地：所述步骤四中的长条形块体的宽(b)相对于高(h)的两个基准面的垂直度为0.01mm；长条形块体的宽(b)的两个基准面的平行度为0.01mm；长条形块体的高(h)的两个基准面的平行度为0.01mm。
进一步地，所述步骤五中将第一圆形通孔和第二圆形通孔的孔直径加工至9mm。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
1、本发明采用无切削力的线切割加工工艺，对内弧定位块的凹槽进行加工，由于线切割机床通过放电电火花加工，无铣削力，有效减少加工凹槽的结构变形；
2、先铣削R型圆弧面再平磨底面，保证尺寸精度的加工方式，保证了产品的加工质量；
3、内弧定位块的设有第一通槽和第二通槽，便于定位螺钉穿过圆孔进行与机床台面的连接，为定位螺钉的连接提供了空间。
4、内弧定位块的R型圆弧面的弧面设计与汽轮机叶片的内弧曲面轮廓相适应，为了更好的与其定位。
5、本发明工艺过程简单，易于操作，节约成本。
附图说明
图1是本发明的内弧定位块的整体结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是图2的俯视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的一种内弧定位块包括块体1，所述块体1为长条形块体，块体1的上表面为向上凸出的R型圆弧面1-5，块体1的上表面沿其长度方向依次开有第一通槽1-1和第二通槽1-2。
内弧定位块的圆弧面1-5用于定位汽轮机叶片内弧曲面上，与叶片的内弧曲面贴合，对叶片弧面进行支撑，进行铣削加工。
具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式的所述所述R型圆弧面由第一平面1-5-1、曲面1-5-2和第二平1-5-3组成，第一平面1-5-1、曲面1-5-2和第二平面1-5-3首尾依次圆滑过渡连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述的曲面1-5-2的弧度半径为19.5mm；第二平面1-5-3与竖直面的夹角(a)为40°。本实施方式的所述其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的所述第一通槽1-1的内底面开有第一圆形通孔1-3，第二通槽1-2的内底面开有第二圆形通孔1-4。第一通槽1-1和第二通槽1-2为定位螺钉连接提供空间，螺钉分别穿过第一圆形通孔1-3和第二圆形通孔1-4后与机床台面连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的所述第一通槽1-1和第二通槽1-2的宽度(L)均为16mm。此宽度尺寸为定位螺钉与机床台面连接提供空间。其它组成和连接关系与具体实施方式一或四相同。
具体实施方式六：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的述第一圆形通孔1-3和第二圆形通孔1-4的直径均为9mm。其它组成和连接关系与具体实施方式四相同。
具体实施方式七：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的一种内弧定位块的加工方法，其加工方法的具体步骤为：
步骤一、备制长条形毛胚体，对毛坯进行锻造，锻造尺寸为长度90mm、宽度为45mm、高度为37mm的长条形块体；
步骤二、铣长条形块体的六个面，使其块体的宽度为40mm，放量0.6-0.7mm；块体的高度为30mm，放量2mm；块体的长度加工至85mm；
步骤三、将长条形块体进行热处理,使其硬度达到HRC31-35；
步骤四、磨长条形块体的宽，将其宽(b)的尺寸加工至40mm，尺寸公差为：0/-0.01mm；磨长条形块体的高，将其高(h)的尺寸加工至32mm±0.01mm；
步骤五、将以上加工好的长条形块体放入数控铣床，进行找正，铣R型圆弧面1-5，使其长条形块体的高(h)为30±0.01mm，放量0.3mm；钻第一圆形通孔1-3和第二圆形通孔1-4，清理杂屑；
步骤六、磨长条形块体的底面，使其高(h)的尺寸为30±0.01mm；
由于R型圆弧面尺寸要求高，在步骤五同时保证R型圆弧面尺寸及30±0.01mm的高(h)的尺寸难度大，极易加工超差，所以高(h)尺寸在磨床磨削完成。
步骤七、用线切割机床切割第一通槽1-1和第二通槽1-2，将每个通槽的尺寸(L)加工至16mm；由于线切割机床通过放电电火花加工，无铣削力，有效减小加工第一通槽和第二通槽的结构变形。
步骤八，钳工，将各棱边倒圆，打印标记，加工完成。
具体实施方式八：结合图1至图3说明本实施方式，所述步骤四中的长条形块体的宽(b)相对于高(h)的两个基准面的垂直度为0.01mm；长条形块体的宽(b)的两个基准面的平行度为0.01mm；长条形块体的高(h)的两个基准面的平行度为0.01mm。其它组成和连接关系与具体实施方式七相同。
具体实施方式九：结合图1至图3说明本实施方式，所述步骤五中将第一圆形通孔1-3和第二圆形通孔1-4的孔直径加工至9mm。其它组成和连接关系与具体实施方式七相同。
工作原理：
该内弧定位块具有凹槽结构，通过第一通槽和第二通槽下的圆形通孔，用定位螺钉穿过两个圆形通孔，将内弧定位块与机床台面固定连接，将内弧定位块的R型圆弧面定位在汽轮机叶片内弧曲面上，与汽轮机叶片的内弧面相贴合，对汽轮机叶片弧面进行支撑，进行铣削加工。
此发明经实际应用效果良好，采用无切削力的线切割加工通槽的工艺方案，先铣削R型圆弧面，再平磨底面，保证尺寸精度的加工方式，保证了产品加工质量。

Claims (9)

1.一种内弧定位块，所述一种内弧定位块包括块体(1)，所述块体(1)为长条形块体，其特征在于：块体(1)的上表面设有上凸的R型圆弧面(1-5)，块体(1)的上表面沿其长度方向依次开有第一通槽(1-1)和第二通槽(1-2)。
2.根据权利要求1所述的一种内弧定位块，其特征在于：所述R型圆弧面(1-5)由第一平面(1-5-1)、曲面(1-5-2)和第二平面(1-5-3)组成，第一平面(1-5-1)、曲面(1-5-2)和第二平面(1-5-3)首尾依次圆滑过渡连接。
3.根据权利要求2所述的一种内弧定位块，其特征在于：曲面(1-5-2)的弧度半径为19.5mm；第二平面(1-5-3)与竖直面的夹角(a)为40°。
4.根据权利要求1所述的一种内弧定位块，其特征在于：第一通槽(1-1)的内底面开有第一圆形通孔(1-3)，第二通槽(1-2)的内底面开有第二圆形通孔(1-4)。
5.根据权利要求1或4所述的一种内弧定位块，其特征在于：所述第一通槽(1-1)和第二通槽(1-2)的宽度(L1)均为16mm。
6.根据权利要求4所述的一种内弧定位块，其特征在于：所述第一圆形通孔(1-3)和第二圆形通孔(1-4)的直径均为9mm。
7.一种内弧定位块的加工方法，其特征在于：其加工方法的具体步骤为：
步骤一、备制长条形毛胚体，对毛坯进行锻造，锻造尺寸为长度90mm、宽度为45mm、高度为37mm的长条形块体；
步骤二、铣长条形块体的六个面，使其块体的宽度为40mm，放量0.6-0.7mm；块体的高度为30mm，放量2mm；块体的长度加工至85mm；
步骤三、将长条形块体进行热处理,使其硬度达到HRC31-35；
步骤四、磨长条形块体的宽，将其宽(b)的尺寸加工至40mm，尺寸公差为：0/-0.01mm；磨长条形块体的高，将其高(h)的尺寸加工至32mm±0.01mm；
步骤五、将以上加工好的长条形块体放入数控铣床，进行找正，铣R型圆弧面，使其块体的高(h)为30±0.01mm，放量0.3mm；钻第一圆形通孔(1-3)和第二圆形通孔(1-4)，清理杂屑；
步骤六、磨长条形块体的底面，使其高(h)的尺寸为30±0.01mm；
步骤七、用线切割机床切割第一通槽(1-1)和第二通槽(1-2)，将第一通槽(1-1)和第二通槽(1-2)的尺寸(L)加工至16mm；
步骤八，钳工，将各棱边倒圆，打印标记，加工完成。
8.根据权利要求7所述的一种内弧定位块的加工方法，其特征在于：所述步骤四中的长条形块体的宽(b)相对于高(h)的两个基准面的垂直度为0.01mm；长条形块体的宽(b)的两个基准面的平行度为0.01mm；长条形块体的高(h)的两个基准面的平行度为0.01mm。
9.根据权利要求7所述的一种内弧定位块的加工方法，其特征在于：所述步骤五中将第一圆形通孔(1-3)和第二圆形通孔(1-4)的孔直径加工至9mm。
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