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CN114055102B - 一种单涡轮叶片叶尖加工方法 - Google Patents

一种单涡轮叶片叶尖加工方法 Download PDF

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CN114055102B CN202111223557.8A CN202111223557A CN114055102B CN 114055102 B CN114055102 B CN 114055102B CN 202111223557 A CN202111223557 A CN 202111223557A CN 114055102 B CN114055102 B CN 114055102B
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turbine
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turbine blade
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张为民
徐知方
庞永
黄勇
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AECC Sichuan Gas Turbine Research Institute
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/02Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass turbine or like blades from one piece

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Abstract

本发明提供了一种单涡轮叶片叶尖加工方法,所述方法包括如下步骤:S1:对涡轮叶片进行预处理;S2:利用加工工装将预处理好的涡轮叶片安装在涡轮盘上,判断涡轮叶片的叶尖余量;S3:按照S2获得的叶尖余量对涡轮叶片的叶尖进行加工;S4:将经过S3加工后的涡轮叶片从涡轮盘上拆卸并处理保存。本发明所提供的单涡轮叶片叶尖加工方法,确保了加工质量的可靠、该方法操作简便,提高了加工质量和加工效率。

Description

一种单涡轮叶片叶尖加工方法
技术领域
本发明属于航空发动机制造领域,具体涉及一种单涡轮叶片叶尖加工方法。
背景技术
涡轮叶片是航空发动机的重要部件,叶片通过榫头连接在涡轮盘榫槽内。涡轮叶片在长时间工作后容易损伤、碰磨,此时需要对损伤的叶片进行更换。更换的新叶片需要对叶尖进行修磨,以保证与涡轮机匣的间隙要求。对于单个叶片叶尖加工,如果采用磨削方法,需要将所有叶片安装在涡轮盘上,且属于断续切削,加工质量不稳定,加工效率低。同时,由于涡轮叶片数量为奇数,在涡轮盘上不是对称安装,无法采用常规方法测量叶尖尺寸。
发明内容
为了解决上述问题,确保单涡轮叶片叶尖加工的加工质量和加工效率,提供一种单涡轮叶片叶尖加工方法。
本发明的目的在于提供一种单涡轮叶片叶尖加工方法,所述方法包括如下步骤:S1:对涡轮叶片进行预处理;S2:利用加工工装将预处理好的涡轮叶片安装在涡轮盘上,判断涡轮叶片的叶尖余量;S3:按照S2获得的叶尖余量对涡轮叶片的叶尖进行加工;S4:将经过S3加工后的涡轮叶片从涡轮盘上拆卸并处理保存。
本发明所提供的单涡轮叶片叶尖加工方法,还具有这样的特征,所述S1包括如下步骤:S1.1:用无水酒精对涡轮叶片表面进行清洗;S1.2:使用医用胶布贴堵涡轮叶片的表面气膜孔。
本发明所提供的单涡轮叶片叶尖加工方法,还具有这样的特征,所述S2包括如下步骤:S2.1:将涡轮盘安装在加工工装的底板上并压紧;S2.2:将涡轮叶片的榫头安装至涡轮盘的榫槽内,并通过楔块将涡轮叶片顶紧固定在涡轮盘上;S2.3:在涡轮叶片下端面和底板之间塞入减震件;S2.4:利用百分表打表检查涡轮叶片叶尖与底板外径的半径差,判断叶尖余量情况。
本发明所提供的单涡轮叶片叶尖加工方法,还具有这样的特征,所述S2.1中,底板固定在机床工作台上,将涡轮盘与底板同回转中心安装,涡轮盘榫头下端面与底板的上端面贴合,涡轮盘下安装边的外圆嵌入底板的中心孔内,并通过垫块、压紧螺栓和压板对涡轮盘进行压紧,所述垫块设置在所述底板的右环形定位面上,所述压板一端压紧在涡轮盘榫槽上端面上、另一端压紧在垫块上,所述压紧螺栓穿过压板将涡轮盘和底板固定。
本发明所提供的单涡轮叶片叶尖加工方法,还具有这样的特征,所述楔块通过铜棒敲入涡轮叶片榫头底部与涡轮盘榫槽的缝隙内,所述楔块为L型结构,L型的竖直部分为楔形结构,楔形角为1-2°。
本发明所提供的单涡轮叶片叶尖加工方法,还具有这样的特征,所述楔块的上表面设有便于拔出的螺栓孔。
本发明所提供的单涡轮叶片叶尖加工方法,还具有这样的特征,所述减震件为泡沫橡胶。
本发明所提供的单涡轮叶片叶尖加工方法,还具有这样的特征,所述底板的外径与标准叶片叶尖外圆直径相同,所述底板中心孔与涡轮盘下安装边的外圆直径相同。
本发明所提供的单涡轮叶片叶尖加工方法,还具有这样的特征,所述S3包括如下步骤:S3.1:调用数控程序,加工涡轮叶片叶尖,每刀切削深度0.08~0.1mm,切削速度150~200mm/min;S3.2:检查涡轮叶片叶尖与底板外径的半径差,若仍存在半径差则重复S3.1,直至半径差为零。
本发明所提供的单涡轮叶片叶尖加工方法,还具有这样的特征,所述S4包括如下步骤:S4.1:拆卸涡轮叶片和涡轮盘,用油石修锉叶尖表面,去除毛刺;S4.2:拆卸医用胶布,用无水酒精再次清洗叶片,检查叶片表面气膜孔是否堵塞;S4.3:将清洗后的涡轮叶片采用油封纸包裹,放入专用周转箱内存放。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果
本发明所提供的单涡轮叶片叶尖加工方法,确保了加工质量的可靠、该方法操作简便,提高了加工质量和加工效率。
附图说明:
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例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为本发明实施例所提供的加工方法所使用的加工工装的结构示意图;
图2为图1的俯视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,以下实施例结合附图对本发明所提供的加工方法作具体阐述。
在本发明实施例的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明创造和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明创造的限制。
此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
本发明实施例提供了一种单涡轮叶片叶尖加工方法,所述方法包括如下步骤:S1:对涡轮叶片进行预处理;S2:利用加工工装将预处理好的涡轮叶片安装在涡轮盘上,判断涡轮叶片的叶尖余量;S3:按照S2获得的叶尖余量对涡轮叶片的叶尖进行加工;S4:将经过S3加工后的涡轮叶片从涡轮盘上拆卸并处理保存。
在部分实施例中,所述S1包括如下步骤:S1.1:用无水酒精对涡轮叶片表面进行清洗;S1.2:使用医用胶布贴堵涡轮叶片的表面气膜孔。
在部分实施例中,所述S2包括如下步骤:S2.1:将涡轮盘安装在加工工装的底板上并压紧;S2.2:将涡轮叶片的榫头安装至涡轮盘的榫槽内,并通过楔块将涡轮叶片顶紧固定在涡轮盘上;S2.3:在涡轮叶片下端面和底板之间塞入减震件;S2.4:利用百分表打表检查涡轮叶片叶尖与底板外径的半径差,判断叶尖余量情况。
在部分实施例中,所述S2.1中,底板固定在机床工作台上,将涡轮盘与底板同回转中心安装,涡轮盘榫头下端面与底板的上端面贴合,涡轮盘下安装边的外圆嵌入底板的中心孔内,并通过垫块、压紧螺栓和压板对涡轮盘进行压紧,所述垫块设置在所述底板的右环形定位面上,所述压板一端压紧在涡轮盘榫槽上端面上、另一端压紧在垫块上,所述压紧螺栓穿过压板将涡轮盘和底板固定。
在部分实施例中,所述楔块通过铜棒敲入涡轮叶片榫头底部与涡轮盘榫槽的缝隙内,所述楔块为L型结构,L型的竖直部分为楔形结构,楔形角为1-2°。
在部分实施例中,所述楔块的上表面设有便于拔出的螺栓孔。
在部分实施例中,所述减震件为泡沫橡胶。
在部分实施例中,所述底板的外径与标准叶片叶尖外圆直径相同,所述底板中心孔与涡轮盘下安装边的外圆直径相同。
在部分实施例中,所述S3包括如下步骤:S3.1:调用数控程序,加工涡轮叶片叶尖,每刀切削深度0.08~0.1mm,切削速度150~200mm/min;S3.2:检查涡轮叶片叶尖与底板外径的半径差,若仍存在半径差则重复S3.1,直至半径差为零。
在部分实施例中,所述S4包括如下步骤:S4.1:拆卸涡轮叶片和涡轮盘,用油石修锉叶尖表面,去除毛刺;S4.2:拆卸医用胶布,用无水酒精再次清洗叶片,检查叶片表面气膜孔是否堵塞;S4.3:将清洗后的涡轮叶片采用油封纸包裹,放入专用周转箱内存放。
在部分实施例中,如图1-2所示,提供了一种单涡轮叶片叶尖加工工装,工装由底板1、垫块2、压紧螺栓3、压板4、楔块5、泡沫橡胶6组成;底板1为圆盘结构,在底板1上设有固定安装孔1a,底板通过固定安装孔1a与机床工作台相连;涡轮盘与底板1同回转中心安装,涡轮盘榫头下端面与底板1的上端面1c贴合,涡轮盘下安装边的外圆嵌入底板1的中心孔1b内;在底板1的右环形定位面上放置有垫块2,压板4一端压紧在涡轮盘榫槽上端面上,另一端压紧在垫块2上,压紧螺栓3穿过第一压板4,将涡轮盘压紧在底板1上;楔块5为L型结构,L型的竖直部分为楔形结构,楔形角为2°;涡轮叶片的榫头安装至涡轮盘的榫槽内,楔块5嵌入在涡轮叶片榫头底部与涡轮盘榫槽的缝隙内,使涡轮叶片顶紧固定在涡轮盘上;在涡轮叶片下端面与底板1左环形面之间塞有泡沫橡胶6,起到减震作用。
在部分实施例中,所述的底板1的中心孔1b与涡轮盘下安装边的外圆直径相等。
在部分实施例中,所述的楔块5的上表面有螺栓孔,便于拔出楔块5。
在部分实施例中,所述的底板1的大外圆尺寸在涡轮叶片叶尖图纸尺寸公差范围内。
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,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,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以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种单涡轮叶片叶尖加工方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
S1:对涡轮叶片进行预处理;
S2:利用加工工装将预处理好的涡轮叶片安装在涡轮盘上,判断涡轮叶片的叶尖余量;
S3:按照S2获得的叶尖余量对涡轮叶片的叶尖进行加工;
S4:将经过S3加工后的涡轮叶片从涡轮盘上拆卸并处理保存,
所述S2包括如下步骤:
S2.1:将涡轮盘安装在加工工装的底板上并压紧;
S2.2:将涡轮叶片的榫头安装至涡轮盘的榫槽内,并通过楔块将涡轮叶片顶紧固定在涡轮盘上;
S2.3:在涡轮叶片下端面和底板之间塞入减震件;
S2.4:利用百分表打表检查涡轮叶片叶尖与底板外径的半径差,判断叶尖余量情况,
所述S2.1中,底板固定在机床工作台上,将涡轮盘与底板同回转中心安装,涡轮盘榫头下端面与底板的上端面贴合,涡轮盘下安装边的外圆嵌入底板的中心孔内,并通过垫块、压紧螺栓和压板对涡轮盘进行压紧,所述垫块设置在所述底板的右环形定位面上,所述压板一端压紧在涡轮盘榫槽上端面上、另一端压紧在垫块上,所述压紧螺栓穿过压板将涡轮盘和底板固定。
2.根据权利要求1所述的单涡轮叶片叶尖加工方法,其特征在于,所述S1包括如下步骤:
S1.1:用无水酒精对涡轮叶片表面进行清洗;
S1.2:使用医用胶布贴堵涡轮叶片的表面气膜孔。
3.根据权利要求1所述的单涡轮叶片叶尖加工方法,其特征在于,所述楔块通过铜棒敲入涡轮叶片榫头底部与涡轮盘榫槽的缝隙内,所述楔块为L型结构,L型的竖直部分为楔形结构,楔形角为1-2°。
4.根据权利要求3所述的单涡轮叶片叶尖加工方法,其特征在于,所述楔块的上表面设有便于拔出的螺栓孔。
5.根据权利要求1所述的单涡轮叶片叶尖加工方法,其特征在于,所述减震件为泡沫橡胶。
6.根据权利要求1所述的单涡轮叶片叶尖加工方法,其特征在于,所述底板的外径与标准叶片叶尖外圆直径相同,所述底板中心孔与涡轮盘下安装边的外圆直径相同。
7.根据权利要求1所述的单涡轮叶片叶尖加工方法,其特征在于,所述S3包括如下步骤:
S3.1:调用数控程序,加工涡轮叶片叶尖,每刀切削深度0.08~0.1mm,切削速度150~200mm/min;
S3.2:检查涡轮叶片叶尖与底板外径的半径差,若仍存在半径差则重复S3.1,直至半径差为零。
8.根据权利要求1所述的单涡轮叶片叶尖加工方法,其特征在于,所述S4包括如下步骤:
S4.1:拆卸涡轮叶片和涡轮盘,用油石修锉叶尖表面,去除毛刺;
S4.2:拆卸医用胶布,用无水酒精再次清洗叶片,检查叶片表面气膜孔是否堵塞;
S4.3:将清洗后的涡轮叶片采用油封纸包裹,放入专用周转箱内存放。
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