一种在铣床上加工汽轮机叶片铆钉头的方法与流程

本发明涉及一种加工汽轮机叶片铆钉头的方法。

背景技术

汽轮机叶片铆钉头是用来固定尾带，使得最后一圈叶片联合安装，考虑其装配精度，对铆钉头的尺寸及位置公差提出严格要求，且铆钉头与叶身出汽边呈角度α＝3°～7°14′，汽轮机叶片铆钉头工序是单独加工的，通过汽道型线定位保证，鉴于汽道型线为样条曲线，传统定位方式容易造成定位偏差或定位一致性不好的问题，很难保证产品合格率，产品合格率仅为95％。

技术实现要素：

本发明目的是要解决现有批量加工叶片铆钉头工序，产品合格率低的问题，而提供一种在铣床上加工汽轮机叶片铆钉头的方法。

一种在铣床上加工汽轮机叶片铆钉头的方法是按以下步骤完成的：

一、加工方式的选择：

采用卧式铣床，纵向进给，五把组合铣刀进行铣削，夹具倾斜3°～7°14′；

二、叶片汽道出汽边和叶片汽道內弧的工艺改进：

加工叶片汽道出汽边和叶片汽道內弧时的几何尺寸精度和位置度公差要求不大于0.05mm；

三、定位和加工夹紧基准的选择：

采用叶根端面、叶片汽道內弧辐射线及叶片汽道出汽边定位，采用叶片汽道背弧作为加工夹紧位置；

四、统一测量和加工基准：

按照六点定位原则，选取叶根端面一点、叶片汽道内弧型线三点、叶片汽道出汽边两点共六点对汽轮机叶片进行加工及测量，压紧汽轮机叶片时要保证叶片汽道内弧辐射线与叶片内弧型线垫块辐射线接触，缘板与叶片汽道出汽边有落差k＝1mm～1.04mm，用标准的1mm块规进行检验，保证叶片汽道出汽边与缘板的落差k在1±0.04mm，属于合格装夹和定位；

五、铣削进给量和加工主轴转速的选择：

工件的切削深度为6mm～10.2mm，厚度为0.8mm～16mm，刀具的直径d为80mm～100mm，齿数为10齿～14齿，切削宽度为40mm～43mm，进给量的铣削速度v为23.5毫米\分～30毫米\分，主轴转速n及铣削周长c按照n＝1000ν，c＝πd计算，其中v的单位为毫米\分，n的单位为转/分。

本发明优点：针对铆钉头加工，通过改善加工方法，解决在加工过程中定位不准，操作繁琐等技术问题，实现了对铆钉头批量加工的工艺简化，本发明的方法目前已应用到生产实践中，可以保证加工稳定性，最大限度避免尺寸超差，提升产品质量，产品合格率达到了100％，加工稳定，操作方便快捷，保证加工稳定性和质量的提高。

本发明方法在生产中，根据叶片带有斜度铆钉头的工序加工所遇到的问题，能够及时解决难点，加工所需要的参数保证了定位型线不准的叶片纠正过来，避免铆钉头工序的超差。

本发明步骤一加工的方式的选择，采用卧式铣床，纵向进给，五把组合铣刀进行铣削，夹具倾斜3°～7°14′保证加工进行。

本发明步骤二为对本发明前序所干涉的改进和加工，经分析，在量具上测量和装夹定位时，影响此工序主要有叶片汽道出汽边和叶片汽道內弧的两道工序加工。因此对这两道工序的工艺进行修改，几何尺寸和位置度公差＜0.05mm，严格控制批量加工的一致性。

本发明步骤四加工夹紧和定位基准选择，采用叶片汽道背弧，特点是接近加工铆钉头部位比较牢靠，采用叶根端面、叶片汽道內弧辐射线及叶片汽道出汽边来定位(缘板作参考)。

本发明步骤四测量和加工基准的统一，夹紧工件后，叶片汽道出汽边与缘板有1mm～1.04mm落差，用标准的1mm块规进行检验，保证在1±0.04mm属于合格装夹和定位，在叶片汽道出汽边有必要的情况下可以采用叶片汽道出汽边旋紧装置的定位方法，使得叶片汽道出汽边定位紧密贴合，保证了加工基准和测量基准的统一。

本发明步骤五铣削进给量和加工主轴转速的选择，工件的切削深度为6mm～10.2mm，较深且厚薄不均，最厚达到16mm，最薄达到0.8mm，而且倾斜角度较大，切削不均匀，震动较大，刀具的直径d为80mm～100mm，齿数为10齿～14齿，切削宽度(按照倾斜角度算)为40mm～43mm，根据以上来选择进给量的铣削速度v为23.5毫米\分～30毫米\分，主轴转速n及铣削周长c。

本发明加工过程质量的稳定保证，加工中每件装夹、测量定位和测量一致很关键，如有装夹定位偏差超差，对于超差数值可进行适当调整机床横向。

说明书附图

图1为汽轮机叶片的结构示意图，1为叶片汽道內弧，2为叶片汽道背弧，3为铆钉头，4为叶片汽道出汽边，5为缘板，6为叶根端面，7-1为叶片汽道内弧型线第一点，7-2为叶片汽道内弧型线第二点，7-3为叶片汽道内弧型线第三点，8-1为叶片汽道出汽边第一点，8-2为叶片汽道出汽边第二点，9为叶根端面一点，10为叶片汽道內弧辐射线。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1具体说明，本实施方式是一种在铣床上加工汽轮机叶片铆钉头的方法是按以下步骤完成的：

一、加工方式的选择：

采用卧式铣床，纵向进给，五把组合铣刀进行铣削，夹具倾斜3°～7°14′；

二、叶片汽道出汽边和叶片汽道內弧的工艺改进：

加工叶片汽道出汽边和叶片汽道內弧时的几何尺寸精度和位置度公差要求不大于0.05mm；

三、定位和加工夹紧基准的选择：

采用叶根端面、叶片汽道內弧辐射线及叶片汽道出汽边定位，采用叶片汽道背弧作为加工夹紧位置；

四、统一测量和加工基准：

按照六点定位原则，选取叶根端面一点、叶片汽道内弧型线三点、叶片汽道出汽边两点共六点对汽轮机叶片进行加工及测量，压紧汽轮机叶片时要保证叶片汽道内弧辐射线与叶片内弧型线垫块辐射线接触，缘板与叶片汽道出汽边有落差k＝1mm～1.04mm，用标准的1mm块规进行检验，保证叶片汽道出汽边与缘板的落差k在1±0.04mm，属于合格装夹和定位；

五、铣削进给量和加工主轴转速的选择：

工件的切削深度为6mm～10.2mm，厚度为0.8mm～16mm，刀具的直径d为80mm～100mm，齿数为10齿～14齿，切削宽度为40mm～43mm，进给量的铣削速度v为23.5毫米\分～30毫米\分，主轴转速n及铣削周长c按照n＝1000ν，c＝πd计算，其中v的单位为毫米\分，n的单位为转/分。

本具体实施方式优点：针对铆钉头加工，通过改善加工方法，解决在加工过程中定位不准，操作繁琐等技术问题，实现了对铆钉头批量加工的工艺简化，本具体实施方式的方法目前已应用到生产实践中，可以保证加工稳定性，最大限度避免尺寸超差，提升产品质量，产品合格率达到了100％，加工稳定，操作方便快捷，保证加工稳定性和质量的提高。

本具体实施方式方法在生产中，根据叶片带有斜度铆钉头的工序加工所遇到的问题，能够及时解决难点，加工所需要的参数保证了定位型线不准的叶片纠正过来，避免铆钉头工序的超差。

本具体实施方式步骤一加工的方式的选择，采用卧式铣床，纵向进给，五把组合铣刀进行铣削，夹具倾斜3°～7°14′保证加工进行。

本具体实施方式步骤二为对本发明前序所干涉的改进和加工，经分析，在量具上测量和装夹定位时，影响此工序主要有叶片汽道出汽边和叶片汽道內弧的两道工序加工。因此对这两道工序的工艺进行修改，几何尺寸和位置度公差＜0.05mm，严格控制批量加工的一致性。

本具体实施方式步骤四加工夹紧和定位基准选择，采用叶片汽道背弧，特点是接近加工铆钉头部位比较牢靠，采用叶根端面、叶片汽道內弧辐射线及叶片汽道出汽边来定位(缘板作参考)。

本具体实施方式步骤四测量和加工基准的统一，夹紧工件后，叶片汽道出汽边与缘板有1mm～1.04mm落差，用标准的1mm块规进行检验，保证在1±0.04mm属于合格装夹和定位，在叶片汽道出汽边有必要的情况下可以采用叶片汽道出汽边旋紧装置的定位方法，使得叶片汽道出汽边定位紧密贴合，保证了加工基准和测量基准的统一。

本具体实施方式步骤五铣削进给量和加工主轴转速的选择，工件的切削深度为6mm～10.2mm，较深且厚薄不均，最厚达到16mm，最薄达到0.8mm，而且倾斜角度较大，切削不均匀，震动较大，刀具的直径d为80mm～100mm，齿数为10齿～14齿，切削宽度(按照倾斜角度算)为40mm～43mm，根据以上来选择进给量的铣削速度v为23.5毫米\分～30毫米\分，主轴转速n及铣削周长c。

本具体实施方式加工过程质量的稳定保证，加工中每件装夹、测量定位和测量一致很关键，如有装夹定位偏差超差，对于超差数值可进行适当调整机床横向。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤五中工件的切削深度为8mm～10.2mm。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤五中工件的切削深度为6mm～8mm。其他与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤五中刀具的直径d为90mm～100mm。其他与具体实施方式一至三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四不同点是：步骤五中刀具的直径d为80mm～90mm。其他与具体实施方式一至四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五不同点是：步骤五中齿数为10齿～12齿。其他与具体实施方式一至五不相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤五中齿数为12齿～14齿。其他与具体实施方式一至六相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤五中切削宽度为42mm～43mm。其他与具体实施方式一至七相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤五中进给量的铣削速度v为25毫米\分～30毫米\分。其他与具体实施方式一至八相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：步骤四中叶片汽道出汽边与缘板位置度公差不大于0.05mm作为辅助支撑测量。其他与具体实施方式一至九相同。

采用下述试验验证本发明效果：

实施例一：结合图1具体说明，

一、加工方式的选择：

采用卧式铣床，纵向进给，五把组合铣刀进行铣削，夹具倾斜7°14′；

二、叶片汽道出汽边和叶片汽道內弧的工艺改进：

加工叶片汽道出汽边和叶片汽道內弧时的几何尺寸精度和位置度公差要求不大于0.05mm；

三、定位和加工夹紧基准的选择：

采用叶根端面、叶片汽道內弧辐射线及叶片汽道出汽边定位，采用叶片汽道背弧作为加工夹紧位置；

四、统一测量和加工基准：

按照六点定位原则，选取叶根端面一点、叶片汽道内弧型线三点、叶片汽道出汽边两点共六点对汽轮机叶片进行加工及测量，压紧汽轮机叶片时要保证叶片汽道内弧辐射线与叶片内弧型线垫块辐射线接触，缘板与叶片汽道出汽边有落差k＝1mm～1.04mm，用标准的1mm块规进行检验，保证叶片汽道出汽边与缘板的落差k在1±0.04mm，属于合格装夹和定位；

五、铣削进给量和加工主轴转速的选择：

工件的切削深度为10.2mm，厚度为0.8mm～16mm，刀具的直径d为100mm，齿数为12齿，切削宽度为43mm，进给量的铣削速度v为30毫米\分，主轴转速n及铣削周长c计算为n＝1000ν(转/分)＝1000×30毫米\分＝95.5(转/分)，选择95(转/分)，c＝πd＝3.14×100mm＝314mm。

本实施例产品合格率达到了100％，加工稳定，操作方便快捷。某汽轮机叶片的铆钉头与出汽边有倾斜的角度较大，为7°14′，采用本实施例的操作方法，保证加工稳定性和质量的提高。

本实施例方法在生产中，根据叶片带有斜度铆钉头的工序加工所遇到的问题，能够及时解决难点，加工所需要的参数保证了定位型线不准的叶片纠正过来，避免铆钉头工序的超差。