CN113319340B - 一种应用卧式加工中心铣削菌形叶根的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用卧式加工中心铣削菌形叶根的加工工艺,菌形叶根包括三个从上到下依次排列的台阶菌齿贴合面以及位于最下方台阶菌齿贴合面底部的叶根型线,叶根型线包括依次沿着最下方台阶菌齿面底部进行折弯延伸的斜面、端面以及小肩,小肩的内部形成有R角,将菌形叶根定位固定在加工工装后,采用卧式加工中心的自动换刀技术,菌形叶根的具体加工顺序如下:采用第一刀具将R角铣削成型;采用第二刀具将端面铣削成型;采用第三刀具将小肩铣削成型;采用第四刀具将三个台阶菌齿贴合面铣削成型,采用第五刀具将斜面铣削成型,本发明不仅提高了菌形叶根的加工效率,而且确保了菌形叶根的加工精度。

Description

一种应用卧式加工中心铣削菌形叶根的加工工艺
技术领域:
本发明涉及一种叶片的生产技术领域,尤其是一种应用卧式加工中心铣削菌形叶根的加工工艺。
背景技术:
菌形结构广泛应用于汽轮机叶片的叶根部分,形状呈菌形并辅以圆弧面以及过度曲面,鉴于卧式加工中心能够自动换刀,精度高,现有菌形叶根普遍都是在卧式加工中心进行加工,然而,由于菌形结构复杂,具有较多的圆弧面以及过度曲面,菌形叶根各个位置之间存在一定的落差,因此,在菌形叶根的加工过程中并不是一次装夹完成的,往往需要根据菌形叶根的加工方向来修正菌形叶根的装夹位置,在菌形叶根的实际加工过程中,菌形叶根各个位置的加工顺序不同,相应的菌形叶根的装夹位置也要做相应的调整,这就容易造成菌形叶根装夹位置和菌形叶根加工顺序之间的匹配混乱,而这种往复的调整过程不仅严重降低了菌形叶根的生产效率,而且导致菌形叶根的加工精度降低。
发明内容:
本发明的目的提供一种应用卧式加工中心铣削菌形叶根的加工工艺,解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
为解决上述技术问题,本发明提供一种应用卧式加工中心铣削菌形叶根的加工工艺,菌形叶根包括三个从上到下依次排列的台阶菌齿贴合面以及位于最下方台阶菌齿贴合面底部的叶根型线,叶根型线包括依次沿着最下方台阶菌齿面底部进行折弯延伸的斜面、端面以及小肩,小肩的内部形成有R角,其创新点在于:将菌形叶根定位固定在加工工装后,采用卧式加工中心的自动换刀技术,菌形叶根的具体加工顺序如下:
S1、采用第一刀具将R角铣削成型;
S2、采用第二刀具将端面铣削成型;
S3、采用第三刀具将小肩铣削成型;
S4、采用第四刀具将三个台阶菌齿贴合面铣削成型;
S5、采用第五刀具将斜面铣削成型。
进一步的,三个上述台阶菌齿贴合面在铣削加工时所放的余量为0.3mm,叶根型线在铣削加工时所放的余量为0.5mm。
进一步的,在上述步骤S4中,以中间的台阶菌齿贴合面为基准线,三个台阶菌齿贴合面的加工过程如下:
A、将第四刀具移动到基准线的位置,将中间的台阶菌齿贴合面铣削成型;
B、将第四刀具下降0.3mm,将最下方的台阶菌齿贴合面铣削成型;
C、将第四刀具上升0.6mm,将最上方的台阶菌齿贴合面铣削成型。
进一步的,上述加工工装包括固定底座以及垂直设置在固定底座上的侧面固定板,侧面固定板的一端设有叶冠固定件,侧面固定板的另一端设有叶根固定件,叶根固定件的中心线高于叶冠固定件的中心线,叶冠固定件配合叶根固定件将叶片紧贴固定在侧面固定板上,第一刀具、第二刀具、第三刀具、第四刀具以及第五刀具在对菌形叶根进行铣削加工时均是正面朝向侧面固定板进行移动。
进一步的,上述叶冠固定件包括叶冠上夹块、叶冠下夹块以及限位板,叶冠下夹块定位固定在侧面固定板上且紧靠固定底座的表面设置,叶冠上夹块可上下活动的设置在侧面固定板上且位于叶冠下夹块的正上方,叶冠上夹块和固定底座之间设有紧固螺栓,叶冠上夹块以及叶冠下夹块的固定面均平行于叶冠固定件的中心线,限位板固定在侧面固定板上且垂于叶冠固定件的中心线。
进一步的,上述叶根固定件包括:
第一夹块:第一夹块对台阶菌齿贴合面进行固定且使得台阶菌齿贴合紧压在侧面固定板上进行固定;
第二夹块:第二夹块对叶根型线进行固定且从分别从叶根型线的上方、下方夹住叶根型线进行固定。
进一步的,上述第一夹块包括通过调节螺栓连接在侧面固定板上的第一上夹块、第一下夹块,第一上夹块、第一下夹块的活动方向均是靠近或者远离侧面固定板。
进一步的,上述第二夹块包括第二上夹块以及第二下夹块,侧面固定板的端部设有上固定孔、下固定孔,上固定孔位于下固定孔的正上方,叶片紧贴固定在侧面固定板上时,叶根型线位于上固定孔和下固定孔之间,第二上夹块设有上腰形孔,第二下夹块设有下腰形孔,第二上夹块通过上固定孔、上腰形孔进行固定,第二下夹块通过下固定孔、下腰形孔进行固定。
本发明的有益效果在于:
1、本发明提供一种应用卧式加工中心铣削菌形叶根的加工工艺,将菌形叶根固定在加工工装后,按照R角、端面、小肩、台阶菌齿贴合面以及斜面的加工顺序对菌形叶根进行铣削加工,在菌形叶根的加工过程中,通过采用卧式加工中心的自动换刀技术,根据菌形叶根的加工顺序,自动更换第一刀具、第二刀具、第三刀具、第四刀具以及第五刀具,此加工顺序适用于菌形叶根在卧式加工中心的加工流程,将菌形叶根一次加工成型,无需对菌形叶根的装夹位置进行重复修正,不仅提高了菌形叶根的加工效率,而且确保了菌形叶根的加工精度。
2、本发明提供一种应用卧式加工中心铣削菌形叶根的加工工艺,在三个台阶菌齿贴合面的加工过程中,基准线作为第四刀具移动的参照物,优先将中间的台阶菌齿贴合面成型,最后依次将最下面以及最上面的台阶菌齿贴合面铣削成型,提高了三个台阶菌齿贴合面成型的精度。
3、本发明提供一种应用卧式加工中心铣削菌形叶根的加工工艺,在菌形叶根的加工过程中,第一刀具、第二刀具、第三刀具、第四刀具以及第五刀具的移动方向均是朝向侧面固定板,此时侧面固定板起到承载五种刀具铣削力的作用,提高了菌形叶根铣削加工的稳定性。
附图说明:
图1为本发明菌形叶根的表面剖面图。
图2为本发明加工工装的侧面结构示意图。
具体实施方式:
为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述,该实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1到图2为本发明的一种具体实施方式,菌形叶根包括三个从上到下依次排列的台阶菌齿贴合面1以及位于最下方台阶菌齿贴合面1底部的叶根型线2,叶根型线2包括依次沿着最下方台阶菌齿面底部进行折弯延伸的斜面21、端面22以及小肩23,小肩23的内部形成有R角24,将菌形叶根定位固定在加工工装后,采用卧式加工中心的自动换刀技术,菌形叶根的具体加工顺序如下:
S1、采用第一刀具将R角24铣削成型;
S2、采用第二刀具将端面22铣削成型;
S3、采用第三刀具将小肩23铣削成型;
S4、采用第四刀具将三个台阶菌齿贴合面1铣削成型;
S5、采用第五刀具将斜面21铣削成型。
在本发明中,将菌形叶根固定在加工工装后,按照R角24、端面22、小肩23、台阶菌齿贴合面1以及斜面21的加工顺序对菌形叶根进行铣削加工,在菌形叶根的加工过程中,通过采用卧式加工中心的自动换刀技术,根据菌形叶根的加工顺序,自动更换第一刀具、第二刀具、第三刀具、第四刀具以及第五刀具,此加工顺序适用于菌形叶根在卧式加工中心的加工流程,将菌形叶根一次加工成型,无需对菌形叶根的装夹位置进行重复修正,不仅提高了菌形叶根的加工效率,而且确保了菌形叶根的加工精度。
在本发明中,作为优选方案,三个上述台阶菌齿贴合面1在铣削加工时所放的余量为0.3mm,叶根型线2在铣削加工时所放的余量为0.5mm。
在本发明中,作为优选方案,在上述步骤S4中,以中间的台阶菌齿贴合面1为基准线100,三个台阶菌齿贴合面1的加工过程如下:
A、将第四刀具移动到基准线100的位置,将中间的台阶菌齿贴合面1铣削成型;
B、将第四刀具下降0.3mm,将最下方的台阶菌齿贴合面1铣削成型;
C、将第四刀具上升0.6mm,将最上方的台阶菌齿贴合面1铣削成型。
在本发明中,在三个台阶菌齿贴合面1的加工过程中,基准线100作为第四刀具移动的参照物,优先将中间的台阶菌齿贴合面1成型,最后依次将最下面以及最上面的台阶菌齿贴合面1铣削成型,提高了三个台阶菌齿贴合面1成型的精度。
在本发明中,作为优选方案,加工工装的具体结构如下:上述加工工装包括固定底座101以及垂直设置在固定底座101上的侧面固定板3,侧面固定板3的一端设有叶冠固定件4,侧面固定板3的另一端设有叶根固定件5,叶根固定件5的中心线高于叶冠固定件4的中心线,叶冠固定件4配合叶根固定件5将叶片紧贴固定在侧面固定板3上,第一刀具、第二刀具、第三刀具、第四刀具以及第五刀具在对菌形叶根进行铣削加工时均是正面朝向侧面固定板3进行移动。
在本发明中,在菌形叶根的加工过程中,第一刀具、第二刀具、第三刀具、第四刀具以及第五刀具的移动方向均是朝向侧面固定板3,此时侧面固定板3起到承载五种刀具铣削力的作用,提高了菌形叶根铣削加工的稳定性,而且由于叶根固定件5的中心线高于叶冠固定件4的中心线,当叶片紧靠侧面固定板3固定后,叶片整体呈倾斜的方向固定而且叶根的倾斜方向朝上,即菌形叶根的位置倾斜朝上,这种设置使得菌形叶根内部分叉的开口朝上,从而方便五种刀具进入菌形叶根内部分叉的开口位置进行铣削加工。
在本发明中,作为优选方案,上述叶冠固定件4包括叶冠上夹块41、叶冠下夹块42以及限位板43,叶冠下夹块42定位固定在侧面固定板3上且紧靠固定底座101的表面设置,叶冠上夹块41可上下活动的设置在侧面固定板3上且位于叶冠下夹块42的正上方,叶冠上夹块41和固定底座101之间设有紧固螺栓102,叶冠上夹块41以及叶冠下夹块42的固定面均平行于叶冠固定件4的中心线,限位板43固定在侧面固定板3上且垂于叶冠固定件4的中心线。
在本发明中,鉴于叶片整体的固定位置倾斜朝上,叶冠的位置位于倾斜的最低处,叶冠上夹块41和叶冠下夹块42对叶冠的上下位置进行固定,而限位板43起到对叶片叶冠位置斜面21最低处的支撑作用,从而保证菌形叶根铣削加工时的稳定性。
在本发明中,作为优选方案,上述叶根固定件5包括:
第一夹块6:第一夹块6对台阶菌齿贴合面1进行固定且使得台阶菌齿贴合紧压在侧面固定板3上进行固定;
第二夹块7:第二夹块7对叶根型线2进行固定且从分别从叶根型线2的上方、下方夹住叶根型线2进行固定。
在本发明中,根据菌形叶根的结构,台阶菌齿贴合面1的表面积较大,第一夹块6将台阶菌齿贴合面1压在侧面固定板3上进行固定,提高了台阶菌齿贴合面1和侧面固定板3之间的接触面积,而叶根型线2属于折弯的型线结构,其表面积较小,因此将叶根型线2从上下位置进行固定,这种从点到面的固定方式,提高了菌形叶根固定的稳定性,确保了菌形叶根铣削的稳定性。
在本发明中,作为优选方案,第一夹块6的具体结构如下:上述第一夹块6包括通过调节螺栓103连接在侧面固定板3上的第一上夹块61、第一下夹块62,第一上夹块61、第一下夹块62的活动方向均是靠近或者远离侧面固定板3。
在本发明中,通过调节螺栓103调节第一上夹块61、第一下夹块62和侧面固定板3的距离,将台阶菌齿贴合面1压在侧面固定板3上进行固定。
在本发明中,作为优选方案,第二夹块7的具体结构如下:上述第二夹块7包括第二上夹块71以及第二下夹块72,侧面固定板3的端部设有上固定孔8、下固定孔81,上固定孔8位于下固定孔81的正上方,叶片紧贴固定在侧面固定板3上时,叶根型线2位于上固定孔8和下固定孔81之间,第二上夹块71设有上腰形孔711,第二下夹块72设有下腰形孔721,第二上夹块71通过上固定孔8、上腰形孔711进行固定,第二下夹块72通过下固定孔81、下腰形孔721进行固定。
在本发明中,根据叶根型线2上下端部的位置,分别移动第一腰形孔和上固定孔8的对齐位置,移动第二腰形孔和下固定孔81的对齐,在第二上夹块71、第二下夹块72分别从上到下抵触在菌形叶根的上下两端时,将第二上夹块71、第二下夹块72分别和侧面固定板3进行固定,从而实现从叶根型线2的上下位置将叶根型线2进行固定。
本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种应用卧式加工中心铣削菌形叶根的加工工艺,所述菌形叶根包括三个从上到下依次排列的台阶菌齿贴合面(1)以及位于最下方所述台阶菌齿贴合面(1)底部的叶根型线(2),所述叶根型线(2)包括依次沿着最下方所述台阶菌齿面底部进行折弯延伸的斜面(21)、端面(22)以及小肩(23),所述小肩(23)的内部形成有R角(24),其特征在于:将所述菌形叶根定位固定在加工工装后,采用卧式加工中心的自动换刀技术,所述菌形叶根的具体加工顺序如下:
S1、采用第一刀具将所述R角(24)铣削成型;
S2、采用第二刀具将所述端面(22)铣削成型;
S3、采用第三刀具将所述小肩(23)铣削成型;
S4、采用第四刀具将三个所述台阶菌齿贴合面(1)铣削成型;
S5、采用第五刀具将所述斜面(21)铣削成型;
所述加工工装包括固定底座(101)以及垂直设置在所述固定底座(101)上的侧面固定板(3),所述侧面固定板(3)的一端设有叶冠固定件(4),所述侧面固定板(3)的另一端设有叶根固定件(5),所述叶根固定件(5)的中心线高于所述叶冠固定件(4)的中心线,所述叶冠固定件(4)配合所述叶根固定件(5)将叶片紧贴固定在所述侧面固定板(3)上,所述第一刀具、所述第二刀具、所述第三刀具、所述第四刀具以及所述第五刀具在对所述菌形叶根进行铣削加工时均是正面朝向所述侧面固定板(3)进行移动;
所述叶冠固定件(4)包括叶冠上夹块(41)、叶冠下夹块(42)以及限位板(43),所述叶冠下夹块(42)定位固定在所述侧面固定板(3)上且紧靠所述固定底座(101)的表面设置,所述叶冠上夹块(41)可上下活动的设置在所述侧面固定板(3)上且位于所述叶冠下夹块(42)的正上方,所述叶冠上夹块(41)和所述固定底座(101)之间设有紧固螺栓(102),所述叶冠上夹块(41)以及所述叶冠下夹块(42)的固定面均平行于所述叶冠固定件(4)的中心线,所述限位板(43)固定在所述侧面固定板(3)上且垂于所述叶冠固定件(4)的中心线。
2.根据权利要求1所述的一种应用卧式加工中心铣削菌形叶根的加工工艺,其特征在于:三个所述台阶菌齿贴合面(1)在铣削加工时所放的余量为0.3mm,所述叶根型线(2)在铣削加工时所放的余量为0.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种应用卧式加工中心铣削菌形叶根的加工工艺,其特征在于:在所述步骤S4中,以中间的台阶菌齿贴合面(1)为基准线(100),三个所述台阶菌齿贴合面(1)的加工过程如下:
A、将所述第四刀具移动到基准线(100)的位置,将中间的所述台阶菌齿贴合面(1)铣削成型;
B、将所述第四刀具下降0.3mm,将最下方的所述台阶菌齿贴合面(1)铣削成型;
C、将所述第四刀具上升0.6mm,将最上方的所述台阶菌齿贴合面(1)铣削成型。
4.根据权利要求1所述的一种应用卧式加工中心铣削菌形叶根的加工工艺,其特征在于:所述叶根固定件(5)包括:
第一夹块(6):所述第一夹块(6)对所述台阶菌齿贴合面(1)进行固定且使得所述台阶菌齿贴合紧压在所述侧面固定板(3)上进行固定;
第二夹块(7):所述第二夹块(7)对所述叶根型线(2)进行固定且从分别从所述叶根型线(2)的上方、下方夹住所述叶根型线(2)进行固定。
5.根据权利要求4所述的一种应用卧式加工中心铣削菌形叶根的加工工艺,其特征在于:所述第一夹块(6)包括通过调节螺栓(103)连接在所述侧面固定板(3)上的第一上夹块(61)、第一下夹块(62),所述第一上夹块(61)、所述第一下夹块(62)的活动方向均是靠近或者远离所述侧面固定板(3)。
6.根据权利要求5所述的一种应用卧式加工中心铣削菌形叶根的加工工艺,其特征在于:所述第二夹块(7)包括第二上夹块(71)以及第二下夹块(72),所述侧面固定板(3)的端部设有上固定孔(8)、下固定孔(81),所述上固定孔(8)位于所述下固定孔(81)的正上方,叶片紧贴固定在所述侧面固定板(3)上时,所述叶根型线(2)位于所述上固定孔(8)和所述下固定孔(81)之间,所述第二上夹块(71)设有上腰形孔(711),所述第二下夹块(72)设有下腰形孔(721),所述第二上夹块(71)通过所述上固定孔(8)、所述上腰形孔(711)进行固定,所述第二下夹块(72)通过所述下固定孔(81)、所述下腰形孔(721)进行固定。
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