CN112743372A - 一种涡轮叶片拉筋孔加工用定位量棒及其加工、使用方法 - Google Patents

一种涡轮叶片拉筋孔加工用定位量棒及其加工、使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种涡轮叶片拉筋孔加工用定位量棒及其加工、使用方法，可以加工出精度较高的定位量棒，从而对涡轮叶片拉筋孔加工时精确定位。一种涡轮叶片拉筋孔加工用定位量棒，包括杆处和四方处，所述杆处上具有切削平面段，所述切削平面段上沿法向设有对刀用工艺销孔。使用方法，将定位量棒装在定位夹具上，使定位量棒上对刀用销孔的位置与待加工的叶片拉筋孔位置一致；通过定位量棒上的对刀用销孔位置进行对刀，再加工叶片拉筋孔。加工方法，包括以下步骤：S1、热处理；S2、粗车；S3、磨一；S4、划线；S5、铣；S6、磨二；S7、线切割；S8、镗；S9、磨三；S10、钳；S11、磨四。

Description

一种涡轮叶片拉筋孔加工用定位量棒及其加工、使用方法
技术领域
本发明涉及增压器涡轮技术领域，特别是涉及一种涡轮叶片拉筋孔加工用定位量棒及其加工、使用方法。
背景技术
叶片结构和要求：
a、涡轮叶片通过榫齿装配在涡轮轴上，并采用拉筋丝通过涡轮叶片的拉筋孔将整圈叶片拉紧固定，防止涡轮叶片在工作中松动。
b、增压器安装在发动机排气一侧，工作温度很高，而且增压器在工作时涡轮轴的转速非常高，可达到每分钟十几万转，为保证涡轮叶片在高速旋转工作的过程中不会出现问题，在其加工过程中对涡轮叶片的拉筋孔位置要求都比较高。
鉴于涡轮叶片结构复杂，各平面均相互成一定的角度，拉筋孔加工时的定位难度很大，故采用专用的定位量棒来加工时进行定位，即加工叶片拉筋孔时先将定位量棒装在定位夹具上，通过定位量棒上的销孔位置进行对刀(定位量棒上对刀用销孔位置与叶片拉筋孔位置一致)，但这就要求定位量棒的对刀用销孔的位置精度提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种涡轮叶片拉筋孔加工用定位量棒及其加工、使用方法，可以加工出精度较高的定位量棒，从而对涡轮叶片拉筋孔加工时精确定位。
本发明的目的是这样实现的：
一种涡轮叶片拉筋孔加工用定位量棒，
包括杆处和四方处，
所述杆处上具有切削平面段，所述切削平面段上沿法向设有对刀用工艺销孔。
一种涡轮叶片拉筋孔加工用定位量棒的使用方法，将定位量棒装在定位夹具上，使定位量棒上对刀用销孔的位置与待加工的叶片拉筋孔位置一致；
通过定位量棒上的对刀用销孔位置进行对刀，再加工叶片拉筋孔。
一种涡轮叶片拉筋孔加工用定位量棒的加工方法，包括以下步骤：
S1、热处理；
S2、粗车
粗车零件外形，并加工测量工艺销；
S3、磨一
粗磨零件杆处外圆及台阶端面，作为后续找正基准；
S4、划线
留余量画出四方处的外形线，以及切削平面段的外形线；
S5、铣
参考划线铣四方处以及切削平面段，使四方处形成榫齿头部；
S6、磨二
磨榫齿头部的四个侧面，作为后续加工基准；
S7、线切割
以步骤S3、S6磨出的面为基准，采用慢走丝在榫齿头部上割榫齿外形；
S8、镗
以步骤S3、S6磨出的面为基准，采用高精度坐标镗床加工出涡轮叶片对刀用销孔，并在同一轴线位置另加工一个测量用工艺销孔；
S9、磨三
给步骤S8加工的两工艺销孔配磨对刀用工艺销、测量用工艺销；
S10、钳；
装上两个工艺销，并在两个工艺销上放量针，然后将四方处的一侧面放在水平平台上，量针位置与放置面相反，测量出量针最高点至放置面的实际尺寸，并与理论尺寸对比；
S11、磨四
通过磨放置面来保证量针最高点至放置面的尺寸，控制在理论尺寸的公差范围内，保证定位量棒对刀孔在使用时的位置。
优选地，所述步骤S2包括：
车杆处、四方处外圆以及零件两端，然后在零件两端打工艺孔；
车工艺销，然后在工艺销两端打工艺孔。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明根据涡轮叶片的结构尺寸特点，由于对刀用销孔所在轴线与任何平面均存在角度，所以无法使用已有平面直接装夹来加工对刀用销孔，同时无法直接检测对刀用销孔的相对位置尺寸。故在加工过程中，我们采用增加一个工艺销孔的方法来进行检测，同时在不影响其使用情况下，通过先加工好对刀用销孔，然后通过加工平面的方式来保证对刀用销孔的位置。
附图说明
图1为步骤S4的示意图；
图2为步骤S6的示意图；
图3为步骤S8的示意图；
图4为涡轮转子的结构示意图；
图5为涡轮叶片加工示意图；
图6为步骤S10的示意图。
附图标记
附图中，1为四方处，2为杆处，3为切削平面段，4为划线。
具体实施方式
一种涡轮叶片拉筋孔加工用定位量棒，
包括杆处和四方处，所述杆处上具有切削平面段，所述切削平面段上沿法向设有对刀用工艺销孔。
一种涡轮叶片拉筋孔加工用定位量棒的使用方法，将定位量棒装在定位夹具上，使定位量棒上对刀用销孔的位置与待加工的叶片拉筋孔位置一致；通过定位量棒上的对刀用销孔位置进行对刀，再加工叶片拉筋孔。
对刀用销孔是叶片加工时对刀用的，测量用工艺销孔是加工定位量棒时测量尺寸用的，测量用工艺销孔在定位量棒加工完成后是要用销闷死的，防止在加工叶片拉筋孔对刀时用测量用销孔来对刀。
一种涡轮叶片拉筋孔加工用定位量棒的加工方法，包括以下步骤：
S1、热处理；
热处理HRC36-40(按下限淬)；
S2、粗车，粗车零件外形，并加工测量工艺销；本实施例中：
车
Figure BDA0002867586570000051
14(杆处)外圆长100，四方处外圆车至
Figure BDA0002867586570000052
42，总长(杆处和四方处)车至125，零件两端打A1.6中心孔(工艺孔)；
车
Figure BDA0002867586570000053
4.5X35(长)工艺销，两端打中心孔A1(工艺孔)，材料45钢，数量2件。参见图1。
S3、粗磨，粗磨零件杆处外圆及台阶端面，作为后续找正基准；本实施例中：
顶两端中心孔，磨
Figure BDA0002867586570000054
14外圆光出，并靠出台阶端面；参见图1。
S4、划线，留余量画出榫齿头部(四方处、杆部)的外形线；参见图1。
S5、铣，参考划线铣出榫齿头部外形；参见图2。
S6、磨，磨准榫齿头部角度，作为后续加工基准；参见图2。
S7、线切割，以已磨外圆及已磨平面为基准，采用慢走丝割准头部榫齿；本实施例中：
元宝铁夹
Figure BDA0002867586570000055
14外圆，撩直已磨14.29侧面及
Figure BDA0002867586570000056
14外圆母线，按附图割头部齿型(14.29单边余量1mm)，并保证23尺寸，叶根型线见HZTL212292。参见图3。
S8、镗，以已磨外圆及已磨平面为基准，采用高精度坐标镗床加工出涡轮叶片对刀用销孔，并在同一轴线位置另加工一个测量用工艺销孔；按工艺附图钻孔；本实施例中：
找平已磨扁势平面，按附图钻铰2-
Figure BDA0002867586570000057
4.1±0.05通孔(15.8尺寸为孔竖直中心至右侧边最高点尺寸)(销孔的轴心线与右侧边不是平行的，而是有角度的，故是以右侧边最高点为参考并留余量来先确定销孔的位置尺寸，最后通过测量并磨右侧边来保证最终位置尺寸要求)，参见图3。
一般来说，如果对刀孔两个方向的尺寸与定位测量平面均是平行时，我们一般都是先加工好定位测量平面后再来加工对刀孔，但由于这个定位量棒的其中一个定位测量平面与对刀孔的轴心线是成一定的角度的，所以针对这种情况，我们是先在定位测量平面留余量加工好对刀孔，最后以对刀孔为基准来加工定位测量平面，以保证相对位置。
S9、磨，与已加工的销孔配磨两个工艺销；本实施例中：
与两个
Figure BDA0002867586570000061
4.1孔配磨两工艺销，间隙0.01mm以内；
S10、检测，采用两个工艺销、一个量针及已磨平面为基准，检测图纸要求尺寸，并与图纸理论尺寸比较；
参见图6，钳工使用工艺销检查尺寸和S11磨100工序的A面才是保证尺寸的最重要工序。先通过装上两个工艺销，并在两个工艺销上放直径φ6mm的量针，然后将A面放在水平平台上，测量出φ6量针最高点至100工序A面的实际尺寸，理论尺寸应该为23.622。
S11、磨，根据实际检测出的数据，磨平面至理论尺寸来保证图纸要求；
最后通过磨A面来保证φ6量针最高点至100工序A面的尺寸，控制在理论尺寸的公差范围内，这样才能保证定位量棒对刀孔在使用时的位置。
根据图3可以看出，对刀孔在圆棒平面上可以通过两个方向的尺寸来确定，一个方向为对刀孔中心至榫齿头部端面的尺寸(即L+16.924)，这个方向很好处理，可以直接测量出来的；而另一个方向的尺寸是通过B-B视图来描述的，但对刀孔的轴心线与榫齿头部右边平面是成一定的角度的，我们无法直接通过榫齿头部右边平面测量来控制，所以才在定位量棒的圆棒平面上多加工一个工艺销孔来辅助测量对刀孔在这个方向的尺寸。
S12、钳，去毛刺，并用工艺销将测量用工艺销孔闷死；
S13、表面处理，发蓝。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种涡轮叶片拉筋孔加工用定位量棒，其特征在于：
包括杆处和四方处，
所述杆处上具有切削平面段，所述切削平面段上沿法向设有对刀用工艺销孔。
2.一种权利要求1所述的涡轮叶片拉筋孔加工用定位量棒的使用方法，其特征在于：将定位量棒装在定位夹具上，使定位量棒上对刀用销孔的位置与待加工的叶片拉筋孔位置一致；
通过定位量棒上的对刀用销孔位置进行对刀，再加工叶片拉筋孔。
3.一种权利要求1所述的涡轮叶片拉筋孔加工用定位量棒的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、热处理；
S2、粗车
粗车零件外形，并加工测量工艺销；
S3、磨一
粗磨零件杆处外圆及台阶端面，作为后续找正基准；
S4、划线
留余量画出四方处的外形线，以及切削平面段的外形线；
S5、铣
参考划线铣四方处以及切削平面段，使四方处形成榫齿头部；
S6、磨二
磨榫齿头部的四个侧面，作为后续加工基准；
S7、线切割
以步骤S3、S6磨出的面及外圆为基准，采用慢走丝在榫齿头部上割榫齿外形；
S8、镗
以步骤S3、S6磨出的面及外圆为基准，采用高精度坐标镗床加工出涡轮叶片对刀用销孔，并在同一轴线位置另加工一个测量用工艺销孔；
S9、磨三
给步骤S8加工的两工艺销孔配磨对刀用工艺销、测量用工艺销；
S10、钳；
装上两个工艺销，并在两个工艺销上放量针，然后将四方处的一侧面放在水平平台上，量针位置与放置面相反，测量出量针最高点至放置面的实际尺寸，并与理论尺寸对比；
S11、磨四
通过磨放置面来保证量针最高点至放置面的尺寸，控制在理论尺寸的公差范围内，保证定位量棒对刀孔在使用时的位置。
4.根据权利要求3所述的一种涡轮叶片拉筋孔加工用定位量棒的加工方法，其特征在于：所述步骤S2包括：
车杆处、四方处外圆以及零件两端，然后在零件两端打工艺孔；
车工艺销，然后在工艺销两端打工艺孔。
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