CN111872505B - 涡轮叶片叶尖槽的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种涡轮叶片叶尖槽的加工方法,包括:将装夹工装安装在电脉冲成形机床的主轴位置,并将极性切换为负极性;将若干个成型电极安置在电脉冲成形机床的工作台上;将涡轮叶片安装在装夹工装上,调整并记录电脉冲成形机床参数,控制装夹工装移动使涡轮叶片在若干个成型电极上依次找正并加工,直至第一个涡轮叶片加工结束;将装夹工装复位,更换下一个涡轮叶片,控制装夹工装移动涡轮叶片,直接在若干个成型电极上依次加工;直至所有涡轮叶片加工完毕。本发明通过反极性设置并将成型电极和涡轮叶片的安装位置互换,将成型电极固定,移动叶片进行位置找正和加工,仅需一次找正即可直接换装工件进行后续加工,提高了加工效率和工序连贯性。
Description
技术领域
本发明涉及涡轮发动机工件加工技术领域,特别是涉及一种涡轮叶片叶尖槽的加工方法。
背景技术
涡轮叶片叶尖减薄结构,在航空发动机、重型燃气轮机转子叶片上应用较为广泛。由于涡轮叶片本身曲面结构复杂,在叶尖减薄区域的曲面上添加的叶尖槽,也具有复杂的几何曲面和严格的位置精度要求,因此加工难度较高。
在传统加工方法中,是电脉冲成型加工的方式,将涡轮叶片固定在工作台上,采用单轴或多轴数控机床控制成型电极沿叶尖削边减薄处曲面的u向或v向行进制槽,加工前需要根据叶尖削边减薄处曲面的位置和形状,确定成型电极的加工轨迹,由于在同一叶片上需要不同位置加工出多个形状不一的叶尖槽,在加工出一个槽以后,需要对成型电极进行更换,并对应更改加工轨迹,才能进行第二个槽的加工;在一个涡轮叶片加工完成后,需要将工作台内的工作液排出后换装第二个涡轮叶片,再将工作台内的工作液补充好,才能进行第二个涡轮叶片的叶尖槽加工。成型电极的更换、加工轨迹的重新确定以及工作液的排放填充,使得整个加工工序冗杂,加工效率不高。
发明内容
基于此,有必要针对涡轮叶片叶尖槽加工效率低的问题,提供一种涡轮叶片叶尖槽的加工方法,将涡轮叶片安装在主轴上,将成型电极固定在工作台上,反转机床极性,通过移动叶片进行位置找正和加工,提高加工效率和工序连贯性。
一种涡轮叶片叶尖槽的加工方法,包括如下步骤:
S1,将装夹工装安装在电脉冲成形机床的主轴位置,并将极性切换为负极性;
S2,将若干个成型电极安置在电脉冲成形机床的工作台上;
S3,将涡轮叶片安装在装夹工装上,调整并记录电脉冲成形机床参数,控制装夹工装移动,使涡轮叶片在成型电极上找正并加工;
S4,重复S3,使涡轮叶片在若干个成型电极上依次找正并加工,直至第一个涡轮叶片加工结束;
S5,将装夹工装复位,更换下一个涡轮叶片,控制装夹工装移动涡轮叶片,直接在若干个成型电极上依次加工;
S6,重复S5,直至所有涡轮叶片加工完毕。
在其中一个实施例中,在步骤S3中,控制装夹工装移动时,保持涡轮叶片的叶尖竖直向下。
在其中一个实施例中,在步骤S2中,安置在工作台上的若干个成型电极位于同一水平面。
在其中一个实施例中,在步骤S2中,将若干个成型电极在工作台上呈直线等距间隔排列。
在其中一个实施例中,在步骤S2中,将若干个成型电极在工作台上呈固定方位分散排列。
在其中一个实施例中,在步骤S2中的安置方式包括,将若干个成型电极可拆卸地安装于工作台台面上的定位板上,定位板上设有若干个安装槽,利用安装槽实现成型电极的自动校正。
在其中一个实施例中,在步骤S2中的安置方式包括,将若干个成型电极可拆卸地安装在工作台台面上的若干个定位装置上,定位装置上设有定位槽,利用定位槽实现成型电极的自动校正。
在其中一个实施例中,所述电脉冲成形机床为三轴数控机床,控制装夹工装进行X、Y或Z轴三向移动。
在其中一个实施例中,在步骤S3中的找正方式包括,采用四面分中的方法进行找正。
与现有技术相比,本发明通过将反极性设置并将成型电极和工件位置互换,将电极固定,移动涡轮叶片进行位置找正和加工,在对单个涡轮叶片进行多个叶尖槽加工时,相对于原加工方法无需更换成型电极;在对多个涡轮叶片进行叶尖槽加工时,相对于原加工方法无需换液取件,且仅需一次完整找正即可直接换装工件进行后续加工,提高了加工效率和工序连贯性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1为本发明实施例提供的涡轮叶片的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的涡轮叶片与装夹工装的装配示意图;
图3为本发明实施例提供的成型电极在定位板上安装的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的成型电极在定位装置上安装的结构示意图。
其中:1-主轴,2-装夹工装,3-工作台,4-成型电极,5-涡轮叶片,51-叶根,52-叶身,53-叶尖,531-叶尖槽,6-定位板,61-安装槽,7-定位装置,71-定位槽。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对一种涡轮叶片叶尖槽的加工方法进行更全面的描述。附图中给出了涡轮叶片叶尖槽的加工方法的首选实施例。但是,涡轮叶片叶尖槽的加工方法可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对涡轮叶片叶尖槽的加工方法的公开内容更加透彻全面。
在本申请的描述中,需要说明的是,若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
需要说明的是,当元件被称为“安装于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连通”另一个元件,它可以是直接连通到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在涡轮叶片叶尖槽的加工方法的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
如图1至图4所示,本发明实施例提供了一种涡轮叶片5叶尖槽531的加工方法,包括如下步骤:
S1,将装夹工装2安装在电脉冲成形机床的主轴1位置,并将极性切换为负极性;
S2,将若干个成型电极4安置在电脉冲成形机床的工作台3上,向工作台3内填充工作液至覆盖成型电极4;
S3,将涡轮叶片5安装在装夹工装2上,调整并记录电脉冲成形机床参数,控制装夹工装2移动,使涡轮叶片5在成型电极4上找正并进行叶尖槽531加工;
S4,重复S3,使涡轮叶片5在若干个成型电极4上依次找正并进行叶尖槽531加工,直至第一个涡轮叶片5的所有叶尖槽531加工结束;
S5,将装夹工装2复位,更换下一个涡轮叶片5,控制装夹工装2移动涡轮叶片5,直接在若干个成型电极4上依次加工;
S6,重复S5,直至所有涡轮叶片5加工完毕。
通过上述步骤,在对单个涡轮叶片5进行多个叶尖槽531加工时,相对于原加工方法无需更换成型电极4,在对多个涡轮叶片5进行叶尖槽531加工时,仅需对涡轮叶片5进行一次完整找正,无需二次找正,且在一个涡轮叶片5加工完毕后,无需对工作台3内的工作液进行排放和填充,直接在主轴1上更换涡轮叶片5即可,提高了加工效率和工序连贯性。
进一步的,如图2所示,在步骤S3中,控制装夹工装2移动时,保持涡轮叶片5的叶尖53竖直向下,方便工作人员观察,使找正和加工操作更精确。
进一步的,如图2所示,在步骤S2中,安置在工作台3上的若干个成型电极4在高度上位于同一水平面,节省Z轴方向(即工作台3的高度方向)的对位时间,方便工作人员进行找正和加工。
进一步的,如图2和图3所示,在步骤S2中,将若干个成型电极4在工作台3上呈直线等距间隔排列,可以是以Y轴方向(即工作台3的长度方向)呈直线等距间隔排列,方便工作人员确定单次找正和加工的Y轴行程数值,方便工作人员进行找正和加工。
进一步的,在步骤S2中,将若干个成型电极4在工作台3上呈固定方位分散排列,使成型电极4的加工方向处于不同方位,以减少装夹工装2轴向变换,直接通过不同方位的成型电极4对涡轮叶片5的叶尖53对位并加工出不同方位的叶尖槽531,减少了操作工序。
进一步的,当若干个成型电极4在工作台3上呈固定方位分散排列时,电脉冲成形机床可采用三轴数控机床,仅需要通过控制主轴1带动装夹工装2和涡轮叶片4进行X、Y或Z轴三向移动,即可完成找正和加工,无需对装夹工装2进行旋转或侧向移位,减少操作工序。
进一步的,如图2和图3所示,在步骤S2中的安置方式包括,将若干个成型电极4可拆卸地安装于工作台3台面上的定位板6上,对定位板6附加极性传导至成型电极4,定位板6上设有若干个安装槽61,利用安装槽61实现成型电极4的自动校正,方便成型电极4在工作台3上的安装。具体地,利用安装槽61进行成型电极4的自动校正,指的是安装槽61为开口方向竖直向上的槽体,且形状与成型电极4侧壁吻合,将成型电极4安装在安装槽61内时,成型电极4自然竖直向上,无需校正。
进一步的,如图2和图4所示,在步骤S2中的安置方式包括,将若干个成型电极4可拆卸地安装在工作台3台面上的若干个定位装置7上,对若干个定位装置7附加极性传导至成型电极4,定位装置7上设有定位槽,利用定位槽实现成型电极4的自动校正,方便成型电极4在工作台3上的安装。具体地,利用定位槽进行成型电极4的自动校正,指的是定位槽为开口方向竖直向上的槽体,且形状与成型电极4侧壁吻合,将成型电极4安装在定位槽内时,成型电极4自然竖直向上,无需校正。
进一步的,在步骤S3中的找正方式包括,采用四面分中的方法进行找正,使得叶尖槽531的加工位置更精确。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种涡轮叶片叶尖槽的加工方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1,将装夹工装安装在电脉冲成形机床的主轴位置,并将极性切换为负极性;
S2,将若干个成型电极安置在电脉冲成形机床的工作台上;
S3,将涡轮叶片安装在装夹工装上,调整并记录电脉冲成形机床参数,控制装夹工装移动,使涡轮叶片在成型电极上找正并加工;
S4,重复S3,使涡轮叶片在若干个成型电极上依次找正并加工,直至第一个涡轮叶片加工结束;
S5,将装夹工装复位,更换下一个涡轮叶片,控制装夹工装移动涡轮叶片,直接在若干个成型电极上依次加工;
S6,重复S5,直至所有涡轮叶片加工完毕。
2.根据权利要求1所述的涡轮叶片叶尖槽的加工方法,其特征在于,在步骤S3中,控制装夹工装移动时,保持涡轮叶片的叶尖竖直向下。
3.根据权利要求2所述的涡轮叶片叶尖槽的加工方法,其特征在于,在步骤S2中,安置在工作台上的若干个成型电极位于同一水平面。
4.根据权利要求1-3任一所述的涡轮叶片叶尖槽的加工方法,其特征在于,在步骤S2中,将若干个成型电极在工作台上呈直线等距间隔排列。
5.根据权利要求1-3任一所述的涡轮叶片叶尖槽的加工方法,其特征在于,在步骤S2中,将若干个成型电极在工作台上呈固定方位分散排列。
6.根据权利要求1-3任一所述的涡轮叶片叶尖槽的加工方法,其特征在于,在步骤S2中的安置方式包括,将若干个成型电极可拆卸地安装于工作台台面上的定位板上,定位板上设有若干个安装槽,利用安装槽实现成型电极的自动校正。
7.根据权利要求1-3任一所述的涡轮叶片叶尖槽的加工方法,其特征在于,在步骤S2中的安置方式包括,将若干个成型电极可拆卸地安装在工作台台面上的若干个定位装置上,定位装置上设有定位槽,利用定位槽实现成型电极的自动校正。
8.根据权利要求5所述的涡轮叶片叶尖槽的加工方法,其特征在于,所述电脉冲成形机床为三轴数控机床,控制装夹工装进行X轴、Y轴和Z轴三向移动。
9.根据权利要求8所述的涡轮叶片叶尖槽的加工方法,其特征在于,在步骤S3中的找正方式包括,采用四面分中的方式进行找正。
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