CN114310203A - 一种汽轮机叶片叶冠、凸台装配面二次加工的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种汽轮机叶片叶冠、凸台装配面二次加工的方法，其能保证叶冠、凸台工作面与叶根的相对位置，同时也较少了叶片校正工序，从而更好保证了叶片的强度。其包括以下步骤：步骤一，加工叶根工艺基准面；步骤二，综合粗铣叶身；采用毛坯叶顶中心孔和加工叶根基准工序加工的叶根工艺基准面定位，粗加工叶片；步骤三，综合精铣叶身；采用毛坯叶顶中心孔和加工叶根基准工序加工的叶根工艺基准面定位，精铣加工叶片，除凸台、叶冠处留加工余量，其余部位加工到位；步骤四，强磨叶根；步骤五，重钻中心孔；步骤六，综合铣；以叶根和叶顶中心孔定位，再次精加工叶冠、凸台工作面。
Description
技术领域
本发明涉及汽轮机叶片制造技术领域，具体为一种汽轮机叶片叶冠、凸台装配面二次加工的方法。
背景技术
如图1所示的汽轮机叶片由叶根3、叶型4、叶冠1、凸台2组成，其中，叶冠和凸台是叶片的装配部分，汽轮机叶片装配时，对叶片的装配面有严格的要求，它要求叶片的凸台工作面、叶冠工作面和叶根的相对位置正确，这就对加工提出了很高的要求。对于末级大叶片，现有的加工方法为脱方箱方法，即在五轴加工中心一次性先把型面、凸台、叶冠加工到位，然后以型面为基准在强磨机床精加工叶根，由于型面相对叶根位置要求较松，此种方法可以保证叶片型面与叶根之间的相对位置。而对于位置要求很紧的部位，如叶冠、凸台工作面位置(位置要求±0.25)，由于加工叶根时叶片装夹以及叶根的加工误差都会影响叶冠、凸台工作面相对于叶根的位置，且有时在一次五轴加工时，叶片发生变形，凸台和叶冠的工作面相对位置已经错位，后续只能靠校正保证叶冠、凸台工作面的位置，这就导致在精加工叶根时就无法同时保证凸台和叶冠的位置，只能靠校正保证叶冠、凸台工作面的位置，这样会影响加工效率而且会降低叶片强度。
发明内容
针对现有技术生产汽轮机叶片在精加工叶根时无法同时保证凸台和叶冠的位置的问题，本发明提供了一种汽轮机叶片叶冠、凸台装配面二次加工的方法，其能保证叶冠、凸台工作面与叶根的相对位置，同时也较少了叶片校正工序，从而更好保证了叶片的强度。
其技术方案是这样的：一种汽轮机叶片叶冠、凸台装配面二次加工的方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤一，加工叶根工艺基准面；
步骤二，综合粗铣叶身；采用毛坯叶顶中心孔和加工叶根基准工序加工的叶根工艺基准面定位，粗加工包括叶片型面、凸台、叶冠、内背中间体、根高面、汽道面在内的叶片部位，各部位留有加工余量；
步骤三，综合精铣叶身；采用毛坯叶顶中心孔和加工叶根基准工序加工的叶根工艺基准面定位，精铣加工包括叶片型面、凸台、叶冠、内背中间体、根高面、汽道面在内的叶片部位，除凸台、叶冠处留加工余量，其余部位加工到位；
步骤四，强磨叶根；利用综合精铣叶身工序加工的型面进行定位，对叶根齿形进行磨削加工；
步骤五，重钻中心孔；以叶根齿形定位定位，在叶片顶部重钻中心孔，保证叶顶中心孔和叶根的相对位置在±0.15mm；
步骤六，综合铣；以叶根和叶顶中心孔定位，再次精加工叶冠、凸台工作面。
其进一步特征在于：
步骤一、步骤二中采用四轴加工设备进行加工；
步骤三、步骤五中采用五轴加工设备进行加工；
步骤四中采用三轴数控强磨设备，用砂轮磨削加工叶根齿形；
步骤五中利用钻床重钻中心孔；
步骤二中留有的加工余量为2mm，步骤三中留有的加工余量为1mm。
本发明的有益效果为：采用上述步骤加工的叶片保证了叶冠、凸台工作面与叶根的相对位置，同时也减少了叶片校正工序，从而更好保证了叶片的强度。
附图说明
图1为叶片结构示意图；
图2为叶顶中心孔位置示意图。
具体实施方式
一种汽轮机叶片叶冠、凸台装配面二次加工的方法，其包括以下步骤：步骤一，加工叶根工艺基准面；利用毛坯上的三中心孔定位，采用四轴加工设备，加工叶根工艺基准面，此叶根工艺基准面便于后道综合粗铣叶身和综合精铣叶身的定位。
步骤二，综合粗铣叶身；采用毛坯叶顶中心孔和加工叶根基准工序加工的叶根工艺基准面定位，采用四轴加工设备，粗加工包括叶片型面、凸台、叶冠、内背中间体、根高面、汽道面在内的叶片部位，各部位留有2mm加工余量。
步骤三，综合精铣叶身；采用毛坯叶顶中心孔和加工叶根基准工序加工的叶根工艺基准面定位，采用五轴加工设备，精铣加工包括叶片型面、凸台、叶冠、内背中间体（内弧中间体、背弧中间体）、根高面、汽道面在内的叶片部位，除凸台、叶冠处留1mm加工余量，其余部位加工到位。由于此时，综合精铣叶身加工叶片会产生一定的变形，叶片的型面和凸台以及叶冠的相对关系不是理论位置关系。
步骤四，强磨叶根；使用六点定位法，用综合精铣叶身工序加工的型面上的6点定位，使用三轴数控强磨设备，用砂轮磨削加工叶根齿形。叶根加工完成后，叶根齿形和型面以及凸台、叶冠的相对位置关系就已确定了，由于凸台工作面和叶冠工作面在综合精铣叶身工序是留量1mm加工，且型面相对叶根的公差较大，在这道工序可以很容易的保证叶根和型面的相对关系，不需要在本步骤中就要求同时保证叶根和型面、凸台工作面、叶冠工作面的相对位置，这道工序的难度降低很多，特别是如果型面和凸台及叶冠工作面是错位状态，无法同时保证型面、凸台、叶冠的相对叶根的位置的情况下。
步骤五，重钻中心孔；以叶根齿形定位定位，采用钻床，在叶片顶部重钻如图2的中心孔5，保证叶顶中心孔和叶根的相对位置在±0.15mm。
步骤六，综合铣；以叶根和叶顶中心孔定位，采用五轴加工设备再次精加工叶冠、凸台工作面。加工余量小，加工无变形。这样通过叶顶中心孔的精度而易保证了叶冠、凸台工作面相对叶根位置。
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 (6)
1.一种汽轮机叶片叶冠、凸台装配面二次加工的方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤一，加工叶根工艺基准面；
步骤二，综合粗铣叶身；采用毛坯叶顶中心孔和加工叶根基准工序加工的叶根工艺基准面定位，粗加工包括叶片型面、凸台、叶冠、内背中间体、根高面、汽道面在内的叶片部位，各部位留有加工余量；
步骤三，综合精铣叶身；采用毛坯叶顶中心孔和加工叶根基准工序加工的叶根工艺基准面定位，精铣加工包括叶片型面、凸台、叶冠、内背中间体、根高面、汽道面在内的叶片部位，除凸台、叶冠处留加工余量，其余部位加工到位；
步骤四，强磨叶根；利用综合精铣叶身工序加工的型面进行定位，对叶根齿形进行磨削加工；
步骤五，重钻中心孔；以叶根齿形定位定位，在叶片顶部重钻中心孔，保证叶顶中心孔和叶根的相对位置在±0.15mm；
步骤六，综合铣；以叶根和叶顶中心孔定位，再次精加工叶冠、凸台工作面。
2.根据权利要求1所述的一种汽轮机叶片叶冠、凸台装配面二次加工的方法，其特征在于：步骤一、步骤二中采用四轴加工设备进行加工。
3.根据权利要求1所述的一种汽轮机叶片叶冠、凸台装配面二次加工的方法，其特征在于：步骤三、步骤五中采用五轴加工设备进行加工。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种汽轮机叶片叶冠、凸台装配面二次加工的方法，其特征在于：步骤四中采用三轴数控强磨设备，用砂轮磨削加工叶根齿形。
5.根据权利要求1-3任一所述的一种汽轮机叶片叶冠、凸台装配面二次加工的方法，其特征在于：步骤五中利用钻床重钻中心孔。
6.根据权利要求1-3任一所述的一种汽轮机叶片叶冠、凸台装配面二次加工的方法，其特征在于：步骤二中留有的加工余量为2mm，步骤三中留有的加工余量为1mm。
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