CN112819206B - 一种叶片混频排序的工艺处理方法 - Google Patents

一种叶片混频排序的工艺处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种叶片混频排序的工艺处理方法，其能避免叶片为了混频需求去修频导致叶片尺寸超差的报废现象，生产上也不再需要扩大叶片投入数量。其包括以下步骤：分组，将叶片分为高频一组和低频一组；叶身加工，高频一组依照能使频率增大的极限尺寸进行加工，低频一组依照能使频率减小的极限尺寸进行加工；总长预加工；预测频，根据测频数据将叶片从高到低排序并分为高频二组和低频二组；总长加工和叶顶减薄加工，高频二组依照能使频率增大的极限尺寸进行加工，低频二组依照能使频率减小的极限尺寸进行加工；终测频，根据测频数据将叶片从高到低排序，并分为高频三组和低频三组；将高频三组和低频三组按照频率高低顺序以相邻的方式进行安装。

Description

一种叶片混频排序的工艺处理方法
技术领域
本发明涉及叶片制造加工技术领域，具体为一种叶片混频排序的工艺处理方法。
背景技术
一组叶片装配在机组里做高速旋转运动，常因振动而产生裂纹甚至断裂。这是因为两个物体的频率相同或接近，易产生共振现象而导致断裂，叶片共振会大大缩短整个机组的使用寿命。
为了解决这个问题，产品工程师们设计出同一型号排列一圈的叶片，安装时要求相邻2个叶片的频率差≥某个定值，即有频率差排序。这样叶片排序需要满足2个条件，既要保证传统意义上用户要求的整圈叶片的不平衡率，以实现最小不平衡量，还要保证相邻2个叶片的频率差≥某个数值。由于同一型号的叶片制造执行相同的尺寸公差图纸要求，要求实现频率差排序有着不小的难度。
过去实现频率差排序的方法有两种，方法一是通过局部去量修频来增大或减小单个叶片的频率值，这样做的后果是，改变了已经完工检测合格的叶片尺寸，易导致该叶片尺寸复测超差而不得已报废，同时局部去量也改变了该叶片排序时需要用到的重量力矩数据，叶片组的不平衡量数据也随之改变，这样做使叶片生产陷入一个反复循环劳动中。一旦叶片报废数量多了，还会导致排序的一台套叶片数量不够，需要补料再生产现象，这样叶片的生产交付变得不可控。
方法二是在叶片排产初始时就扩大叶片的生产数量，本来只需交付一台套的叶片，投产数量可能是1.5台套或2台套的叶片数量来满足混频排序的要求，这种处理方法会导致库存叶片过多积压，这无形中增加了叶片制造成本，随着客户这一设计要求的越来越多，传统的工艺制造方法将这一矛盾变得越来越突出，工艺处理显得非常被动。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种叶片混频排序的工艺处理方法，其能解决叶片制造过程中的混频排序问题，避免叶片为了混频需求去修频导致叶片尺寸超差的报废现象，生产上也不再需要过多扩大叶片投入数量来满足混频排序需求。
其技术方案是这样的：一种叶片混频排序的工艺处理方法，其特征在于，其包括以下步骤：分组，将待加工的一组叶片分为两部分，其中一部分标记为高频一组叶片，另一部分标记为低频一组叶片；
叶身加工，在加工影响叶片频率的部位时，高频一组叶片依照能使频率增大的极限尺寸进行加工，低频一组叶片依照能使频率减小的极限尺寸进行加工；
总长预加工，使高频一组叶片和低频一组叶片总长一致；
预测频，根据测频数据将叶片从高到低排序，并重新将叶片分为高频二组和低频二组；
总长加工和叶顶减薄加工，在加工影响叶片频率的部位时，高频二组叶片依照能使频率增大的极限尺寸进行加工，低频二组叶片依照能使频率减小的极限尺寸进行加工；
终测频，根据测频数据将叶片从高到低排序，依据排序的顺序得到高频三组和低频三组；
安装，将高频三组和低频三组的叶片按照频率高低顺序以相邻的方式进行安装。
其进一步特征在于：
叶身加工时影响叶片频率的尺寸包括：叶根转接R尺寸、叶片型面的每档截面的最大厚度尺寸；
叶身加工时，对于叶根转接R尺寸，所述高频一组叶片按照尺寸的上偏差进行加工，所述低频一组叶片按照尺寸的下偏差进行加工，对于叶片型面的每档截面的最大厚度尺寸，所述高频一组叶片按照尺寸的上偏差进行加工，所述低频一组叶片按照尺寸的下偏差进行加工；
总长预加工时，叶片总长留有一定余量；
总长加工时，高频二组按照总长尺寸的下偏差进行加工；
叶顶减薄加工时，高频二组按照尺寸的上偏差进行加工，低频二组按照尺寸的下偏差进行加工；
安装步骤中的高频三组和低频三组的叶片频率在规定的叶片频率范围内。
有益效果：采用了这样的工艺后，有效避免了叶片为了混频需求去修频导致叶片尺寸超差的报废现象，生产上也不再需要过多扩大叶片投入数量来满足混频排序需求，大大降低了混频排序叶片的生产制造成本，使得混频排序叶片生产变得可控，整体上缩短了叶片生产交付周期。
附图说明
图1为叶片主视示意图；
图2为叶片左视示意图；
图3为图2的剖视图；
图4为叶片俯视示意图；
图5为图4的剖视图。
具体实施方式
一种叶片混频排序的工艺处理方法，其包括以下步骤：分组，将待加工的一组叶片分为两部分，其中一部分标记为高频一组叶片，另一部分标记为低频一组叶片。
叶身加工，在加工影响叶片频率的部位时，高频一组叶片依照能使频率增大的极限尺寸进行加工，低频一组叶片依照能使频率减小的极限尺寸进行加工；具体的，加工过程中分别依照叶根转接R尺寸（图1中尺寸R）、叶片型面的每档截面的最大厚度尺寸（结合图2、图3，其为图3中尺寸D）对高频一组叶片和低频一组叶片进行加工，对于叶根转接R尺寸，高频一组叶片按照尺寸的上偏差进行加工，低频一组叶片按照尺寸的下偏差进行加工，例如∶叶根转接R19尺寸，公差范围-1.9~+1.9，高频一组叶片按尺寸R20.9加工，误差可以为-0.5~0；低频一组叶片按尺寸R17.1加工，误差可以为0~+0.5加工，上述数值单位为毫米（由于这个尺寸数值越大加工得到的叶片频率越大，所以高频一组按照最大极限尺寸加工，低频一组按照最小极限尺寸加工，此处按照指的是接近该极限尺寸，同时要确保高频一组实际加工尺寸小于等于极限尺寸，低频一组实际加工尺寸大于等于最小极限尺寸，以免导致超出尺寸公差范围使产品不合格）。
对于叶片型面的每档截面的最大厚度尺寸，高频一组叶片按照尺寸的上偏差进行加工，低频一组叶片按照尺寸的下偏差进行加工，对于叶片型面每档截面的最大厚度尺寸，高频组叶片按公差上偏差加工；低频组叶片按公差下差加工。例如：最大厚度尺寸Dmax,公差范围-0.25~+0.51，高频组叶片按上差+0.31~+0.51执行；低频组叶片按下差-0.25~-0.05执行，上述数值单位为毫米。
总长预加工，使高频一组叶片和低频一组叶片总长一致，并且留有一定余量便于后续加工（一般离最终总长尺寸留2mm左右余量），此过程是为预测频作准备，通过使叶片总长一致来提高预测频数据的准确性。
预测频，根据测频数据将叶片从高到低排序，并重新将叶片分为高频二组和低频二组。
总长加工和叶顶减薄加工，在加工影响叶片频率的部位时，高频二组叶片依照能使频率增大的极限尺寸进行加工，低频二组叶片依照能使频率减小的极限尺寸进行加工；具体的，总长加工时，高频二组按照总长尺寸的下偏差进行加工。叶顶减薄加工时，加工过程中依照叶顶减薄处的深度尺寸（结合图4、图5，其为图5中尺寸B）对高频二组叶片和低频二组叶片进行加工，对于叶顶减薄处的深度尺寸，高频二组叶片按照尺寸的上偏差进行加工，低频二组叶片按照尺寸的下偏差进行加工，例如：减薄深度尺寸3.3，其公差范围-0.25~+4.06，高频组叶片按上差+3.81~+4.06执行；低频组叶片按下差-0.25~-0执行，上述数值单位为毫米；这样两组的频差范围进一步扩大，高频二组频率最低的叶片频率值一定大于低频二组频率最高的叶片。
终测频，根据测频数据将叶片从高到低排序，依据排序的顺序得到高频三组和低频三组，两组叶片的频差值就达到客户图纸要求的频差值需求。
安装，将高频三组和低频三组的叶片按照频率高低顺序以相邻的方式进行安装，例如，将高频三组和低频三组按照频率分别单独进行排序，得到两组叶片的顺序号，相同的顺序号的叶片相邻安装，合并成一台套叶片，这样就得到了该台套一圈叶片符合混频排列的顺序号，最后计算出这一台套叶片最终形成的最小不平衡量，以判断是否满足安装要求。
值得一提的是，影响叶片频率的尺寸并不仅限于上述提到的尺寸，其它尺寸也可以采用类似的方式进行加工；另外，由于一般情况下对最终生产出的叶片的频率也有要求，即安装步骤中的高频三组和低频三组的叶片频率需要在规定的叶片频率范围内，虽然直接按照客户提供的极限尺寸进行加工大部分情况下生产出的叶片都能满足频率要求，但是为了避免超出频率要求的情况发生，可以在进行加工前先通过计算并可以进行试做对计算数据进行调整和核验得到加工过程中满足频率范围的极限尺寸，后续批量加工时按照这个尺寸进行加工可以使最终生产出的叶片频率均满足要求；也可以将预测频工序中接近规定频率的最大值（最小值）的叶片在接下来的加工过程中减少频率的增加（降低），对于超出（不足）规定频率的最大值（最小值）的叶片，在接下来的加工过程中按照减小（增加）叶片频率的尺寸进行加工，但是这一种方法相对于前一种更加依靠加工人员的工作经验，上述两种方式使得生产上不再需要扩大叶片投入数量来满足混频排序需求。
与传统的叶片制造工艺相比，本发明的有益效果在于：首先确定影响叶片频率关键因素的尺寸部位，将同一型号的叶片分成高频组和低频组2组叶片，对高频组叶片按照有利于增大频率值的公差方式加工；对低频组叶片按照有利于降低频率值的公差方式加工。在叶片总长和叶顶减薄工序之前增加叶片的总长预加工工序和预测频两道工序。对频率高的叶片减薄深度按接近上差的尺寸加工；对频率低的叶片减薄深度按接近下差的尺寸加工，继续扩大两组叶片的频率差范围最终能使相邻两叶片频率差≥图纸规定的定值。
分别对两组叶片单独进行各自的排序，再将两组叶片的排序号以相邻的方式插入，组成一整圈叶片，得到混频排序的装配顺序号，最终满足客户排序需求。
这种新工艺流程处理方案有效避免了叶片为了混频需求去修频导致叶片尺寸超差的报废现象，生产上也不再需要过多扩大叶片投入数量来满足混频排序需求，大大降低了混频排序叶片的生产制造成本，使得混频排序叶片生产变得可控，整体上缩短了叶片生产交付周期。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种叶片混频排序的工艺处理方法，其特征在于，其包括以下步骤：分组，将待加工的一组叶片分为两部分，其中一部分标记为高频一组叶片，另一部分标记为低频一组叶片；
叶身加工，在加工影响叶片频率的部位时，高频一组叶片依照能使频率增大的极限尺寸进行加工，低频一组叶片依照能使频率减小的极限尺寸进行加工；
总长预加工，使高频一组叶片和低频一组叶片总长一致；
预测频，根据测频数据将叶片从高到低排序，并重新将叶片分为高频二组和低频二组；
总长加工和叶顶减薄加工，在加工影响叶片频率的部位时，高频二组叶片依照能使频率增大的极限尺寸进行加工，低频二组叶片依照能使频率减小的极限尺寸进行加工；
终测频，根据测频数据将叶片从高到低排序，依据排序的顺序得到高频三组和低频三组；
安装，将高频三组和低频三组的叶片按照频率高低顺序以相邻的方式进行安装。
2.根据权利要求1所述的一种叶片混频排序的工艺处理方法，其特征在于：叶身加工时影响叶片频率的尺寸包括：叶根转接R尺寸、叶片型面的每档截面的最大厚度尺寸。
3.根据权利要求2所述的一种叶片混频排序的工艺处理方法，其特征在于：叶身加工时，对于叶根转接R尺寸，所述高频一组叶片按照尺寸的上偏差进行加工，所述低频一组叶片按照尺寸的下偏差进行加工，对于叶片型面的每档截面的最大厚度尺寸，所述高频一组叶片按照尺寸的上偏差进行加工，所述低频一组叶片按照尺寸的下偏差进行加工。
4.根据权利要求1所述的一种叶片混频排序的工艺处理方法，其特征在于：总长预加工时，叶片总长留有一定余量。
5.根据权利要求1或4所述的一种叶片混频排序的工艺处理方法，其特征在于：总长加工时，高频二组按照总长尺寸的下偏差进行加工。
6.根据权利要求1所述的一种叶片混频排序的工艺处理方法，其特征在于：叶顶减薄加工时，高频二组按照尺寸的上偏差进行加工，低频二组按照尺寸的下偏差进行加工。
7.根据权利要求1所述的一种叶片混频排序的工艺处理方法，其特征在于：安装步骤中的高频三组和低频三组的叶片频率在规定的叶片频率范围内。
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