一种装配式叶片精加工检具及该检具的加工方法与流程

本发明涉及一种检具及该检具的加工方法，具体涉及一种装配式叶片精加工检具及该检具的加工方法。

背景技术：

叶片是汽轮机的关键零件，又是最精细、最重要的零件之一。它在极苛刻的条件下承受高温、高压、巨大的离心力、蒸汽力、蒸汽激振力、腐蚀和振动以及湿蒸汽区水滴冲蚀的共同作用。其空气动力学性能、加工几何形状、表面粗糙度、安装间隙及运行工况、结垢等因素均影响汽轮机的效率、出力；其结构设计、振动强度及运行方式则对机组的安全可靠性起决定性的影响。

汽轮机叶片受高温高压蒸汽的作用，工作中承受着较大的弯矩，高速运转中的动叶片还要承受很高的离心力；处于湿燕汽区的叶片，特别是末级，要经受电化学腐蚀及水滴冲蚀动叶片还要承受很复杂的激振力。因此，叶片的加工精度尤为重要。

在汽轮机叶片的加工过程中，叶片精加工后需要使用专用的检具进行检测，且对叶片的加工精度起到了决定性的作用，因此，叶片叶冠的检测工具重要性不言而喻。而目前在加工叶片叶冠时，也对叶冠进行了精度检测，但是由于现有的检具结构复杂，自身检测型面的精度不稳定，而且不易操作，给叶片叶冠的检测精度带来了不稳定性，从而影响整个汽轮机叶片的加工质量。

综上所述，现有的检具结构复杂，加工制造复杂，而且不易操作，给叶片叶冠的检测精度带来了不稳定因素，存在影响整个汽轮机叶片的加工质量的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有的检具结构复杂，加工制造复杂，而且不易操作，给叶片叶冠的检测精度带来了不稳定因素，存在影响整个汽轮机叶片的加工质量的问题。进而提供一种装配式叶片精加工检具及该检具的加工方法。

本发明的技术方案是：一种装配式叶片精加工检具包括锥块、型线定位块和圆柱头螺钉，锥块上设有开口槽，型线定位块为“凸”字形定位块，且“凸”字形定位块的上端面为弧形曲面，型线定位块内嵌到锥块1的开口槽内，且弧形曲面朝上安装在锥块的开口槽内，型线定位块和锥块之间通过圆柱头螺钉连接。

进一步地，叶片的叶冠待检测曲面与“凸”字形定位块的上端面弧形曲面相匹配。

进一步地，锥块后侧的端面为内凹弧形曲面。

本发明还提供了一种装配式叶片精加工检具的加工方法，它包括以下步骤：

步骤一：加工锥块：

第一步：锻造锥块毛坯；

第二步：对锥块毛坯进行铣削加工；

第三步：采用线切割在锥块毛坯上加工开口槽；

第四步：对第三步的锥块毛坯进行热处理，热处理硬度为hrc28-32，再进行喷砂；

第五步：平磨磨削并去磁处理；

第六步：采用线切割对开口槽进行精加工；

第七步：钳工抛光开口槽的各平面；

第八步：平磨锥块的底面；

第九步：数控铣削内凹弧形曲面；

第十步：钳工抛光内凹弧形曲面；

第十一步：将第十步的锥块进行锐边倒钝并打图号，至此完成了对锥块的加工；

步骤二：加工型线定位块；

第一步：锻造型线定位块毛坯；

第二步：对型线定位块进行铣削加工；

第三步：对铣削后的型线定位块进行热处理，热处理硬度为hrc31-35，并对热处理后的型线定位块进行喷砂；

第四步：对第三步的型线定位块进行平磨加工并磁处理；

第五步：通过线切割加工型线定位块的外轮廓；

第六步：钳工抛光型线定位块的外轮廓并进行锐边倒钝；

第七步：铣削加工，在“凸”字形定位块的弧形曲面上铣型线面上锪窝；

第八步：钳工在锪窝上钻孔，锐边倒钝，至此完成了对型线定位块的加工；

步骤三：检具的组装：

将型线定位块内嵌到锥块的开口槽内，通过圆柱头螺钉将型线定位块拧紧在锥块上，至此，完成了整个检具的加工。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

本发明的检具仅有三个构件，就能够完成对叶片叶冠的检测功能，结构简单，而且实际使用时，操作简单，只需要将检具安装在叶片叶冠的待检测面上进行检测即可，有效的克服了现有检具结构复杂，不易操作的问题。另外，本发明检测效率相比于现有的检具检测效率提高了一倍。

本发明的检具由于结构简单，所以易于生产制造，且更加容易保证加工精度。

附图说明

图1是本发明的主视图；图2是图1的侧视图；图3是锥块1的主视图；图4是图1的侧视图；图5是型线定位块2的主视图；图6是图5的侧视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图6说明本实施方式，本实施方式的一种装配式叶片精加工检具，它包括锥块1、型线定位块2和圆柱头螺钉3，锥块1上设有开口槽4，所述开口槽4为贯穿锥块1宽度方向的开口槽，开口槽4上偏右处开设螺纹孔6，型线定位块2为“凸”字形定位块，且“凸”字形定位块的上端面为弧形曲面，型线定位块2的弧形曲面上开设凹槽7，凹槽7内开设孔8，型线定位块2内嵌到锥块1的开口槽4内，且弧形曲面朝上安装在锥块1的开口槽4内，型线定位块2和锥块1之间通过圆柱头螺钉3连接。

为了满足本实施方式的检具在对叶片叶冠的检测精度，现将检具的水平方向定义为x轴，竖直方向定义为y轴。检具检测时，如图1所示，叶片的右侧端面紧贴锥块1的开口槽4右侧内侧壁，叶片的下端面紧贴于型线定位块2的弧形曲面。检测操作更加简单。

具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的开口槽4为矩形开口槽。如此设置，便于为型线定位块2提供固定的安装位置，同时，开口槽4的内侧壁也能够实现对叶片叶冠的检测。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1和图5说明本实施方式，本实施方式的叶片的叶冠待检测曲面与“凸”字形定位块的上端面弧形曲面相匹配。如此设置，提供了检测平面。其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：结合图2说明本实施方式，本实施方式的锥块1后侧的端面为内凹弧形曲面5。如此设置，为了叶片内弧曲面定位。其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图1至图6说明本实施方式，本实施方式的一种装配式叶片精加工检具的加工方法，它包括以下步骤：

步骤一：加工锥块1：

第一步：锻造锥块毛坯；

第二步：对锥块毛坯进行铣削加工；

第三步：采用线切割在锥块毛坯上加工开口槽4；

第四步：对第三步的锥块毛坯进行热处理，热处理硬度为hrc28-32，再进行喷砂；

第五步：平磨磨削并去磁处理；

第六步：采用线切割对开口槽4进行精加工；

第七步：钳工抛光开口槽4的各平面；

第八步：平磨锥块的底面；

第九步：数控铣削内凹弧形曲面5；

第十步：钳工抛光内凹弧形曲面5；

第十一步：将第十步的锥块进行锐边倒钝并打图号，至此完成了对锥块1的加工；

步骤二：加工型线定位块2；

第一步：锻造型线定位块毛坯；

第二步：对型线定位块进行铣削加工；

第三步：对铣削后的型线定位块进行热处理，热处理硬度为hrc31-35，并对热处理后的型线定位块进行喷砂；

第四步：对第三步的型线定位块进行平磨加工并磁处理；

第五步：通过线切割加工型线定位块的外轮廓；

第六步：钳工抛光型线定位块的外轮廓并进行锐边倒钝；

第七步：铣削加工，在“凸”字形定位块的弧形曲面上铣型线面上锪窝；

第八步：钳工在锪窝上钻孔，锐边倒钝，至此完成了对型线定位块2的加工；

步骤三：检具的组装：

将型线定位块2内嵌到锥块1的开口槽4内，通过圆柱头螺钉3将型线定位块2拧紧在锥块1上，至此，完成了整个检具的加工。

具体实施方式六：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的步骤一中的第一步锥块毛坯尺寸为:60mm×57mm×34mm的长方体，材质为45钢。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的步骤一中的第四步热处理硬度为hrc30。如此设置，便于与钢管连通。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图1、图2、图5和图6说明本实施方式，本实施方式的步骤二的第一步型线定位块毛坯尺寸为:45mm×40mm×25mm的长方体，材质为45钢。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：结合图1、图2、图5和图6说明本实施方式，本实施方式的步骤二中的第四步热处理硬度为hrc33。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

本发明在使用过程中，具体实施过程如下：

步骤一：锥块1的加工：

第一步：锻造毛坯，刀体毛坯尺寸为:60mm×57mm×34mm的长方体，材质为45钢；

第二步：铣削加工，铣长方体六面，由毛坯尺寸60mm依次加工至55.5mm、57mm、50.5mm、34mm和27mm；

第三步：线切割加工，对锥块1的开口槽4进行粗加工，割开口槽4，单面均放量3mm，尖角处r连接；

第四步：热处理硬度至hrc28-32，并进行喷砂；

第五步：平磨磨削，磨锥块六面，磨至55mm×50mm×26.5mm，各面平行度0.01，垂直度0.01，去磁处理；

第六步：线切割加工，对开口槽4进行精加工，保证尺寸35mm-35.025，9.98mm-10.02mm及空刀1×1准，槽底9.98mm-10.02mm留磨量0.3mm；

第七步：钳工抛光凹槽各面；

第八步：平磨加工，磨底面尺寸9.98mm-10.02mm准；

第九步：数控铣削加工，铣内凹弧形曲面5，保证r485.5mm±0.05、34.17mm±0.02、33.883mm±0.02准；

第十步：钳工抛光内凹弧形曲面5；

第十一步：锐边倒钝、打图号；

步骤二：型线定位块2的加工：

第一步：锻造毛坯，型线定位块2的尺寸为:45mm×40mm×25mm的长方体，材质为45钢；

第二步：铣削加工，铣毛坯尺寸25mm两面至20.5mm；

第三步：热处理硬度为hrc31-35，并进行喷砂；

第四步：平磨加工，磨20mm两面，平面度0.01mm，去磁处理；

第五步：线切割加工型线定位块2的外轮廓形状，34.989mm-35mm留抛光量0.01mm，18mm±0.02按上差加工准；

第六步：钳工抛光型线定位块2各部、锐边倒钝；

第七步：铣削加工，铣型线面上ф12处锪窝；

第八步：钳工钻孔ф12/ф7，锐边倒钝；

步骤三：检具组装：

收集锥块1、型线定位块2和圆柱头螺钉3，并按图1将锥块1和型线定位块2装配，根据型线定位块2中φ7的孔位置，加工锥块1的m6螺纹孔6，然后利用圆柱头螺钉3将锥块1和型线定位块2连接一体。