CN114160853B - 一种两半式薄壁静叶精铣方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涡轮机加工领域，具体涉及一种两半式薄壁静叶精铣方法，包括获取静叶加工胚料；采用第一吃刀量对叶片进行分层绕铣并留下铣削余量；将叶片尾缘插铣到0位；对叶片背弧进行铣削；分层铣削叶片内弧并绕开尾缘；对叶片整体进行铣削。采用上述加工方法，可以在加工时对叶片的各个部分均匀叶片余量，然后通过插铣减少了径向切削力，并且工件受切削应力较少，以后所有加工均绕开尾缘不加工，然后分层铣削时就可以减小叶片受到的应力，减小叶片变形，保证在精铣背弧时能将分割处接光顺以提高加工质量。

Description

一种两半式薄壁静叶精铣方法

技术领域

本发明涉及涡轮机加工领域，尤其涉及一种两半式薄壁静叶精铣方法。

背景技术

静叶是空气涡轮机的转子部件极为重要的零件，该转子部件在运转时，静叶承受着较大的工作应力和较高的工作温度，且应力和温度的变化也频繁和剧烈，其工作条件的要求非常苛刻，因此对静叶的加工精度要求很高。

本机型的静叶是两半式，叶片为直纹叶片，叶片尾缘部分较薄。静叶在粗铣之后用“线切割”分割成两半，静叶其中两片叶片必然被分割，其中一片避免不了在靠近尾缘部分被分割。叶片为直纹叶片，精铣阶段是叶片成型铣削，使用锥度球头铣刀与叶片完全贴合绕铣成型。静叶精铣利用工装装夹，两半静叶合并整体加工，尾缘被分割的叶片的尾缘部分强度较低，采用现有的整体铣削加工方法(前缘、尾缘与叶片一起铣削成型)会发生变形，被分割位置越薄，变形越严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种两半式薄壁静叶精铣方法，旨在减小叶片变形，保证在精铣背弧时能将分割处接光顺以提高加工质量。

为实现上述目的，本发明提供了一种两半式薄壁静叶精铣方法，所述两半式薄壁静叶包括安装环、叶片尾缘、叶片背弧、叶片内弧；所述精铣方法包括：

获取静叶加工胚料；

采用第一吃刀量对叶片进行分层绕铣并留下铣削余量；

将叶片尾缘插铣到0位；

对叶片背弧进行铣削；

分层铣削叶片内弧并绕开尾缘；

对叶片整体进行铣削。

其中，所述第一吃刀量的进料范围为0.1～0.2mm。

其中，所述对叶片背弧进行铣削的具体步骤是：

分层铣削叶片背弧并绕开尾缘不铣，留第二余量；

采用第一吃刀量绕铣叶片背弧，绕开尾缘不铣；

绕铣叶片背弧使叶片余量为0，绕开尾缘不铣；

精光背弧，0吃刀量，绕开尾缘不铣，规避刀具让刀。

其中，所述对叶片整体进行铣削的具体步骤是：

采用第一吃刀量铣削整体叶片，避免前缘出现接刀横，绕开尾缘不铣；

采用第一吃刀量铣削整体叶片到位，绕开尾缘不铣；

精光整体叶片0吃刀量，绕开尾缘不铣，规避刀具让刀。

本发明的一种两半式薄壁静叶精铣方法，包括获取静叶加工胚料；采用第一吃刀量对叶片进行分层绕铣并留下铣削余量；将叶片尾缘插铣到0位；对叶片背弧进行铣削；分层铣削叶片内弧并绕开尾缘；对叶片整体进行铣削。采用上述加工方法，可以在加工时对叶片的各个部分均匀叶片余量，然后通过插铣减少了径向切削力，并且工件受切削应力较少，以后所有加工均绕开尾缘不加工，然后分层铣削时就可以减小叶片受到的应力，减小叶片变形，保证在精铣背弧时能将分割处接光顺以提高加工质量。

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的附图。

图1是本发明的静叶结构示意图。

图2是本发明的分层绕铣余量示意图。

图3是本发明的尾缘插铣余量示意图。

图4是本发明的背弧点铣余量示意图。

图5是本发明的背弧半精铣余量示意图。

图6是本发明的背弧精铣、精光余量示意图。

图7是本发明的内弧点铣余量示意图。

图8是本发明的叶片整体半精铣余量示意图。

图9是本发明的叶片整体半精铣余量示意图。

图10是按现有加工方法形成的叶片变形实物图。

图11是按本发明的加工方法的叶片成形实物图。

图12是本本发明的两半式薄壁静叶的结构图。

图13是本发明的一种两半式薄壁静叶精铣方法的流程图。

图14是本发明的对叶片背弧进行铣削的流程图。

图15是本发明的对叶片整体进行铣削的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1～图14，本发明提供一种两半式薄壁静叶精铣方法：

所述两半式薄壁静叶包括安装环、叶片尾缘、叶片背弧、叶片内弧；所述精铣方法包括：

S101获取静叶加工胚料；

静叶的材料为TC4，其他叶片按现有的整体铣削加工方法——前缘、尾缘与叶片一起铣削成型，跳开尾缘被分割的那一片叶片，尾缘被分割的叶片按本发明方法进行单独加工，被分隔的叶片结构如图11所示。

S102采用第一吃刀量对叶片进行分层绕铣并留下铣削余量；

所述第一吃刀量的进料范围为0.1～0.2mm。

采用现有工艺粗铣之后叶片上的余量分布不均匀，通过分层绕铣的铣削方式均匀叶片上的余量。这里铣削时采用第一吃刀量的目的是减少铣削应力，防止叶片尾缘变形。并且，这步铣削余量尽可能多留(参考值1.5mm)，为后面尾缘插铣和铣背弧提供较大余量，提高叶片的铣削强度，防止变形。如图2所示。

S103将叶片尾缘插铣到0位；

叶片尾缘强度低、容易变形，需在叶片余量相对较厚的条件下，采用插铣的铣削方式将叶片尾缘铣削到0位，控制叶片尾缘变形。插铣时，叶片主要受轴向切削力，有效降低了径向切削力，并且，小吃刀量、点接触都可有效降低刀具切削应力。有效降低刀具切削力，可有效控制工件变形问题。如图3所示。

S104对叶片背弧进行铣削；

具体步骤是：

S201分层铣削叶片背弧并绕开尾缘不铣，留第二余量；

点铣叶片背弧(即分层铣削)，绕开尾缘不铣，留第二余量(参考值0.2mm),每刀吃刀量不能过多，避免叶片受较大铣削力发生变形。如图4所示。

S202采用第一吃刀量绕铣叶片背弧，绕开尾缘不铣；

采用第一吃刀量绕铣叶片背弧，绕开尾缘不铣(吃刀参考值0.1mm)，均匀叶片余量。如图5所示。

S203绕铣叶片背弧使叶片余量为0，绕开尾缘不铣；

绕铣叶片背弧使叶片余量为0(吃刀量参考值0.1mm)，绕开尾缘不铣。如图6所示。

S204精光背弧，0吃刀量，绕开尾缘不铣，规避刀具让刀。

精光背弧，0吃刀量，绕开尾缘不铣，规避刀具让刀。如图6所示。

S105分层铣削叶片内弧并绕开尾缘；

分层铣削叶片内弧，绕开尾缘不铣，留较少余量(参考值0.2mm)，点铣的铣削应力较小，叶片不易变形。如图7。

S106对叶片整体进行铣削。

具体步骤是：

S301采用第一吃刀量铣削整体叶片，避免前缘出现接刀横，绕开尾缘不铣；

铣削整体叶片，避免前缘出现接刀横，绕开尾缘不铣，少吃刀量(参考值0.1mm)，均匀叶片余量。如图8所示。

S302采用第一吃刀量铣削整体叶片到位，绕开尾缘不铣；

铣削整体叶片到位(吃刀量参考值0.1mm)，绕开尾缘不铣。如图9所示。

S303精光整体叶片0吃刀量，绕开尾缘不铣，规避刀具让刀。

精光整体叶片0吃刀量，绕开尾缘不铣，规避刀具让刀。如图9所示。

本发明的一种两半式薄壁静叶精铣方法，包括获取静叶加工胚料；采用第一吃刀量对叶片进行分层绕铣并留下铣削余量；将叶片尾缘插铣到0位；对叶片背弧进行铣削；分层铣削叶片内弧并绕开尾缘；对叶片整体进行铣削。采用上述加工方法，可以在加工时对叶片的各个部分均匀叶片余量，然后通过插铣减少了径向切削力，并且工件受切削应力较少，以后所有加工均绕开尾缘不加工，然后分层铣削时就可以减小叶片受到的应力，减小叶片变形，保证在精铣背弧时能将分割处接光顺以提高加工质量。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (3)

1.一种两半式薄壁静叶精铣方法，其特征在于，

所述两半式薄壁静叶包括安装环、叶片尾缘、叶片背弧、叶片内弧；所述精铣方法包括：

获取静叶加工胚料；

采用第一吃刀量对叶片进行分层绕铣并留下铣削余量；

将叶片尾缘插铣到0位；

对叶片背弧进行铣削；

分层铣削叶片内弧并绕开尾缘；

对叶片整体进行铣削；

所述对叶片背弧进行铣削的具体步骤是：

分层铣削叶片背弧并绕开尾缘不铣，留第二余量；

点铣叶片背弧，绕开尾缘不铣，留第二余量,每刀吃刀量不能过多，避免叶片受较大铣削力发生变形；

采用第一吃刀量绕铣叶片背弧，绕开尾缘不铣；

绕铣叶片背弧使叶片余量为0，绕开尾缘不铣；

精光背弧，0吃刀量，绕开尾缘不铣，规避刀具让刀。

2.如权利要求1所述的一种两半式薄壁静叶精铣方法，其特征在于，

所述第一吃刀量的进料范围为0.1～0.2mm。

3.如权利要求1所述的一种两半式薄壁静叶精铣方法，其特征在于，

所述对叶片整体进行铣削的具体步骤是：

采用第一吃刀量铣削整体叶片，避免前缘出现接刀横，绕开尾缘不铣；

采用第一吃刀量铣削整体叶片到位，绕开尾缘不铣；

精光整体叶片0吃刀量，绕开尾缘不铣，规避刀具让刀。