专利名称：燃气轮机转子叶轮接配面加工方法及专用车刀的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃气轮机转子叶轮的加工方法，具体涉及该叶轮接配面的加工方法及 专用车刀。
背景技术：
燃气轮机的转子结构比较特殊，所有叶轮并列成组，用拉杆固定联接，两端配上轴 头，构成整根转子。相邻叶轮的端面彼此接配，机组运行时，靠该接配面的静摩擦力传递扭 矩，故对该接配面的平面度、平行度、粗糙度要求极高，若接配面不平将使转子最终接配后 产生弯曲，因弯曲的存在就会导致整根转子存在残留的不平衡量，转子不平衡对机组的运 行是非常危险的；若粗糙度不高，接配面贴合不良，将不能传递扭矩。叶轮接配面的平面度、 平行度必须控制在0. 008mm以内，粗糙度RaO. 8、Rmax3. 6，有效接触面积须在80%以上，并 且工艺要求只能用车削加工达到。目前车削该接配面的方法分为三个步骤，第1步试车，检测机床导轨不平度、刀片 磨损、刀片热膨胀对加工面的不平度影响，依据该影响对加工程序进行插值补偿，然后进行 第2步粗车和第3步精车，尽管如此，加工出的接配面离上述要求仍然相去甚远，不得不增 加抛光工步，才能勉强达到要求。车削后要花5 6小时抛光一个接配面，加工一个叶轮需 10 12个小时抛光，加工时间太长，成本很高。
发明内容
本发明的目的，是提供一种车削该接配面的专用车刀及用该车刀车削接配面的方 法，可以直接加工出接配面，不必抛光，各项技术指标就能完全符合要求。本发明的技术方案是一种车刀，由刀体、硬质合金刀片、压紧螺钉组成，刀体头部端面上有刀片装配槽， 槽底有螺孔，所述硬质合金刀片位于装配槽内，由压紧螺钉将其固定在刀体上，所述硬质合 金刀片的刃口是直线刃口，该刃口与刀体中垂线相垂直。所述硬质合金刀片表面有TiCN喷涂层，刀刃前角为15 20°、后角为6°。所述硬质合金刀片的平面轮廓形状为正四边形，每一条边都是一道刃口。所述刀体用合金钢40CrA制成，其截面形状是矩形。一种车削燃气轮机转子叶轮接配面的方法，用普通车刀按常规车削工艺粗车叶轮 接配面，预留精车余量，然后用上述专用车刀精车，精车时，车刀的直线刃口与工件表面全 线接触。所述精车时的切削参数为切削深度0. 01mm，切削速度120m/min，进给量lmm/r。本发明的技术效果加工后检查结果工件加工面粗糙度高，Ra = 0. 21, Rmax = 2. 16，平面度、平行度好，可达0. 005mm, 不需要抛光，一件叶轮加工周期缩短8 12小时。
用0级精度平尺涂红墨水检查，分四个位置(4X90° )检查其接触情况，技术要求 达到80%的接触面积即为合格，而实际检测结果均达到90%以上，在车削刀架相反的位置 用千分表检查接配面，跳动在0. 005以内，为0. 002mm,且只允许内径方向凹，此方法体现出 真实的跳动值，可以排除仿形加工后造成的假相。
图1是本发明车刀的结构图；图2是图1的俯视图；图3是图1的左视图。
具体实施例方式参见图1至图3，本燃气轮机转子叶轮接配面的专用车刀，由刀体1、硬质合金刀片 3、压紧螺钉2组成，刀体1头部端面上有刀片装配槽，槽底有螺孔，所述硬质合金刀片3位 于装配槽内，由压紧螺钉2将其固定在刀体1上。刀体1采用优质合金钢40CrA，通过性能热处理后达到硬度为HRC40 45，其截面 形状是矩形，这样便于装夹刀具时找正。硬质合金刀片3表面喷涂TiCN耐磨层，以提高刀片的耐用度和切削速度。刀刃前 角为15 20°、后角为6°。它的平面轮廓是正四边形，它的刃口是直线刃口，且每一条边 都是一道刃口。相应地，刀片装配槽的平面轮廓也是正四边形，这样，刀片3在装配槽内可 转为安装，当一个刃口磨损后，卸下转动90度，使用另一刃口，一块刀片可以使用4次，可降 低加工成本。本发明的突出特点是，硬质合金刀片3的直线刃口与刀体1的中垂线相垂直，这 样，车削时，直线刃口与工件表面全线接触，近似刮削。要使硬质合金刀片3的直线刃口与刀体1的中垂线相垂直，在加工刀体1时，必须 严格控制刀片装配槽在刀体1上的位置度。车削燃气轮机转子叶轮接配面的方法如下先用普通车刀按常规车削工艺粗车叶轮接配面，预留精车余量，然后再用上述专 用车刀精车。装夹专用车刀时，用千分表找正刀体1的直线度在0.01mm以内，目标值为 0. 005mm ；以保证刀刃与工件表面全线接触。加工时用冷却液对刀刃充分冷却。精车时优选的切削参数为切削深度0. Olmm,切削速度120m/min，进给量lmm/r ； 走刀轨迹采取从内到外，即从叶轮接配面的中心走向外圆。加工后检查结果工件加工面粗糙度高，Ra = 0. 21, Rmax = 2. 16，平面度、平行度好，可达0. 005mm, 不需要抛光，一件叶轮加工周期缩短8 12小时。用0级精度平尺涂红墨水检查，分四个位置(4X90° )检查其接触情况，技术要求 达到80%的接触面积即为合格，而实际检测结果均达到90%以上，在车削刀架相反的位置 用千分表检查接配面，跳动在0. 005以内，为0. 002mm,且只允许内径方向凹，此方法体现出 真实的跳动值，可以排除仿形加工后造成的假相。本发明的直线刃口车刀，也可用于加工其它粗糙度要求高的工件平面，使用方法与本发明相同。
权利要求
1.一种车刀，由刀体、硬质合金刀片、压紧螺钉组成，刀体头部端面上有刀片装配槽，槽 底有螺孔，所述硬质合金刀片位于装配槽内，由压紧螺钉将其固定在刀体上，其特征在于 所述硬质合金刀片的刃口是直线刃口，该直线刃口与刀体中垂线相垂直。
2.根据权利要求1所述的车刀，其特征在于所述硬质合金刀片表面有TiCN喷涂层。
3.根据权利要求1所述的车刀，其特征在于所述硬质合金刀片的刀刃前角为15 20°、后角为6°。
4.根据权利要求1所述的车刀，其特征在于所述硬质合金刀片的平面轮廓形状为正 四边形，每一条边都是一道刃口。
5.根据权利要求1所述的车刀，其特征在于所述刀体用合金钢40CrA制成，其截面形 状是矩形。
6.一种车削燃气轮机转子叶轮接配面的方法，用普通车刀按常规车削工艺粗车叶轮接 配面，预留精车余量，然后用权利要求1所述车刀精车，精车时，车刀的直线刃口与工件表 面全线接触。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述精车时的切削参数为切削深度 0. 01mm，切削速度 120m/min，进给量 lmm/r。
全文摘要
一种车削燃气轮机转子叶轮接配面的方法，先用普通车刀按常规车削工艺粗车叶轮接配面，预留精车余量，然后用下述专用车刀精车，精车时，车刀的直线刃口与工件表面全线接触，近似刮削。该车刀由刀体、硬质合金刀片、压紧螺钉组成，刀体头部端面上有刀片装配槽，槽底有螺孔，所述硬质合金刀片位于装配槽内，由压紧螺钉将其固定在刀体上，所述硬质合金刀片的刃口是直线刃口，该刃口与刀体中垂线相垂直。本发明可以直接加工出接配面，不必抛光，各项技术指标就能完全符合要求。
文档编号B23B27/14GK102000844SQ201010517218
公开日2011年4月6日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者冷进明, 吕滔, 唐仕东, 张登才, 易泰勋, 朱永祥, 李蒙军, 杨达莉, 赵毅 申请人:东方电气集团东方汽轮机有限公司