CN108132647A - 一种汽轮机弧形叶片的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮机弧形叶片的加工方法，该发明克服了加工过程复杂繁琐、测量结果精确度不高等缺点。该发明中的激光测量仪呈长圆筒状，所述的激光测量仪包括作为主体的壳体，所述的壳体上端两侧设有滑道，所述的滑道上滑动连接有激光扫描仪，所述的壳体内部设有工作台，所述的工作台两侧设有机械手，所述的壳体前端设有隔离门，所述的壳体侧面设有操作台。该发明具有测量工件原料时测量步骤较少和测量时间较短、测量得到的结果精确度较高、可精确的在工件原料上描绘出所需切割的部位、可有效的保护车间内的工人、切割时误差较小且切割速度块等优点。

Description

一种汽轮机弧形叶片的加工方法

技术领域

本发明涉及一种测量方法，更具体地说，涉及一种汽轮机弧形叶片的加工方法。

背景技术

目前，中国专利网公开了一种轴流式汽轮机叶片的加工工艺，公开号为CN104084773B，汽轮机叶片加工按以下步骤加工：先将毛坯方料通过普通铣床用端面立铣刀经过粗铣精铣两个工序先加工两个侧面，然后以先加工好的两个侧面为基准面，加工另外两个侧面，然后在用端面立铣刀加工两端面；在一侧面上经过粗铣精铣两个工序先加工出汽侧面并且在叶根端面上靠近出汽侧面做标记“C”，与出汽侧面相邻的且成锐角的面标记“N”为内径向面，通过粗铣精铣加工其余三个侧面成平行四边形；在叶根端面和叶冠端面上钻中心孔；用端面立铣刀先粗铣叶型，在粗铣加工叶根，最后粗铣叶冠；然后安装在五轴数控加工中心找正后，精加工；通过锯床粗锯叶根端面工艺头；把汽轮机叶片按图纸要求进行检测。

上述专利中的一种轴流式汽轮机叶片的加工工艺，是先对工件部分部位进行测量，然后再进行部分加工，之后再重复上述步骤进行进一步加工。该加工过程较为繁琐，且上述加工过程中使用测量工具较为常规，精确度不高，且在测量过程中都是依靠人主观判断来确定数据，导致测量误差较大。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的加工过程复杂繁琐、测量结果精确度不高等缺点，现提供可大幅度缩短测量时间和减少测量步骤以及测量精确度较高的一种汽轮机弧形叶片的加工方法。

本发明的一种汽轮机弧形叶片的加工方法，其步骤为：

一、首先选取一块表面光滑和形状规整的工件原料，之后将该工件原料固定到激光测量仪的工作台上；

二、之后打开激光测量仪的电源，然后按下扫描按钮，之后激光测量仪上的隔离门会自动闭合，然后激光测量仪上的激光扫描仪会对该工件原料进行扫描；

三、扫描完成后，扫描结果会显示在激光测量仪的操作台上，此时操作台上会出现工件原料的三维立体模型图和对应的三维数据；

四、之后操作人员可对该三维立体模型图和对应的三维数据进行数据操作，规划出客户所需的切割部分；

五、数据操作完成之后，激光测量仪会将数据保存，然后激光测量仪上的机械手会在工件原料表面描绘出切割路线；

六、描绘完成后，按下取出键，激光测量仪上的隔离门会自动打开，此时可将工件原理取出；

七、之后将工件原料固定在数控铣床的工作台上，此时打开数控铣床的电源开关，再按下数控铣床的扫描开关，数控铣床上的扫描装置会将工件原料的切割路线进行扫描，，扫面进度会显示在控制台上，扫面完成后按下加工开关，之后数控铣床上的铣刀会沿着之前机械手描绘的切割路线进行切割，切割完成后工件原料变为工件；

八、将工件放置到磨床中，之后工人对工件进行抛光和喷漆处理，抛光和喷漆处理完成后，即汽轮机叶片制作完成。

目前，车间里测量汽轮机叶片的工件原料的工具大多采用游标卡尺和外径千分尺，这两种测量工具虽然操作简单，但是都是需要工人凭借经验来主观确定数据，这会导致测量结果的精确度较低。现将工件原料放置到激光测量仪的工作台上，激光测量仪上的激光扫描仪会精确测量出工件原料各种尺寸数据，然后以三维立体模型图的形式给工人呈现，之后工人可在操作台上对该三维立体模型图进行数据操作，例如对三维立体模型图进行切割和划分。然后通过机器手可以根据操作完成的数据在工件原料上描绘出所要切割的全部部位，从而大幅度地减少了测量步骤和缩短了测量时间。之后数控铣床上的扫描装置将切割路线进行扫描，扫描完成后铣刀就可以沿切割路线进行切割，降低了人工切割造成的误差，提到了切割速度。

作为优选，所述的激光测量仪呈长圆筒状，所述的激光测量仪包括作为主体的壳体，所述的壳体上端两侧设有滑道，所述的滑道上滑动连接有激光扫描仪，所述的壳体内部设有工作台，所述的工作台两侧设有机械手，所述的壳体前端设有隔离门，所述的壳体侧面设有操作台。利用滑道和激光扫描仪，可以精确地测量出工件原料的各项尺寸，并将测量结果发送到操作台上。利用操作台和机器手的配合使用，可轻松的完成对工件原料的划分。大幅度地减少了测量步骤和缩短了测量时间。

作为优选，所述的激光扫描仪呈圆筒状，所述的激光扫描仪的尾部设有滑轮，所述的扫描仪腰部设有旋转导向块，所述的激光扫描仪头部设有激光收发器。所述的滑轮和旋转导向块的配合使用可以对角度的对工件原料进行测量，提高测量数据的全面性。

作为优选，所述的工作台呈长方体状，所述的工作台两侧设有夹紧滑道，所述的夹紧滑道上滑动连接有夹紧块。该设计可方便夹紧多种尺寸的工件原料，提高该激光测量仪的使用范围。

作为优选，所述的机械手上设有喷墨装置，所述的喷墨装置底部和机械手腰部都设有关节装置，所述的机械手底部设有机械手底座。所述的关节装置和机械手底座可实现多角度和多方位地对工件原料进行喷墨描绘。

作为优选，所述的隔离门上设有防辐射玻璃，所述的隔离门底部设有隔离门滑轮。由于采用的是激光扫描仪，在使用时会产生一定的光辐射。所以可利用防辐射玻璃，在保护工人安全的前提下，让工人观察到激光测量仪内部的工作情况。

作为优选，所述的操作台上设有方形触摸屏，所述的操作台左侧设有电源按钮和急停按钮，所述的操作台右侧设有扫描按钮和取出按钮。所述的方形触摸屏上可显示各种三维立体模型图和与各种三维立体模型图对应的相关数据，所述的方形触摸屏上还设有多种用于对三维立体模型图进行操作的绘图工具。所述的急停按钮可在激光测量仪出现异常时紧急停止该机器的运转，方便工人对该机器进行维修。

作为优选，所述的数控铣床的外壳呈长方体状，所述的外壳上端两侧设有扫描装置，所述的外壳侧面设有控制台，所述的外壳正面设有安全门，所述的外壳内部设有工作台，所述的工作台上方设有切割装置。利用数控铣床，可以方便、快速、精确的将工件原料切割完成。

作为优选，所述的切割装置呈阶梯状，所述的切割装置底部设有铣刀，所述的铣刀两侧设有冷却水管。冷却水管可以确保切割时工件原料表面和铣刀表面的温度不会过高，既可以保护铣刀又可以保护工件原料。

作为优选，所述的控制台的左侧设有电源开关、扫描开关、加工开关和急停开关，所述的控制台的右侧设有触控屏。扫描时，触控屏上会显示扫面进度，当扫描完成时会出现加工提示。该设计方便工人对数控铣床进行操作。

本发明具有以下优点：测量工件原料时测量步骤较少和测量时间较短、测量得到的结果精确度较高、可精确的在工件原料上描绘出所需切割的部位、可有效的保护车间内的工人、切割时误差较小且切割速度块。

附图说明

附图1为激光测量仪的结构示意图。

附图2为隔离门的结构示意图。

附图3为激光扫描仪的机构示意图。

附图4为机器手的结构示意图。

附图5为工作台的机构示意图。

附图6为数控铣床的结构示意图。

壳体1，工作台2，滑道3，激光扫描仪4，机械手5，隔离门6，操作台7，激光收发器8，滑轮9，防辐射玻璃10，隔离门滑轮11，关节装置12，机械手底座13，旋转导向块14，夹紧滑道15，夹紧块16，喷墨装置17，外壳18，工作台19，扫描装置20，有切割装置21，铣刀22，冷却水管23，控制台24，安全门25。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：根据附图1、附图2、附图3、附图4和附图5进行进一步说明，本发明中的激光测量仪包括作为主体的壳体1，所述的壳体1上端的左右两侧都设有滑道3，所述的滑道3滑动连接有激光扫描仪4，所述的激光扫描仪4的尾部设有滑轮9，所述的扫描仪腰部设有旋转导向块14，所述的激光扫描仪4头部设有激光收发器8。

所述的壳体1中心处设有工作台2，所述的工作台2呈长方体状，所述的工作台2两侧设有夹紧滑道15，所述的夹紧滑道15上滑动连接有夹紧块16。

所述的工作台2的前后两侧设有机器手5，所述的机械手5上设有喷墨装置17，所述的喷墨装置17底部和机械手5腰部都设有关节装置12，所述的机械手5底部设有机械手底座13。

所述的壳体1正面设有隔离门6，所述的隔离门6上设有防辐射玻璃10，所述的隔离门6底部设有隔离门滑轮11。所的壳体1侧面设有操作台7，所述的操作台7上设有方形触摸屏，所述的操作台左侧设有电源按钮和急停按钮，所述的操作台右侧设有扫描按钮和取出按钮。

所述的数控铣床的外壳18呈长方体状，所述的外壳18上端两侧设有扫描装置20，所述的外壳18侧面设有控制台24，所述的外壳18正面设有安全门25，所述的外壳18内部设有 所述的工作台19上方设有切割装置21。

所述的切割装置21呈阶梯状，所述的切割装置21底部设有铣刀22，所述的铣刀22两侧设有冷却水管23。

所述的控制台24的左侧设有电源开关、扫描开关、加工开关和急停开关，所述的控制台的右侧设有触控屏。

操作步骤：

步骤一：首先选取一块表面光滑和形状规整的工件原料，之后将该工件原料固定到激光测量仪的工作台2上。

步骤二：之后打开激光测量仪的电源，然后按下扫描按钮，之后激光测量仪上的隔离门6会自动闭合，然后激光测量仪上的激光扫描仪4会对该工件原料进行扫描。

步骤三：扫描完成后，扫描结果会显示在激光测量仪的操作台7上，此时操作台7上会出现工件原料的三维立体模型图和对应的三维数据。

步骤四：之后操作人员可对该三维立体模型图和对应的三维数据进行数据操作，规划出客户所需的切割部分。

步骤五：数据操作完成之后，激光测量仪会将数据保存，然后激光测量仪上的机械手5会在工件原料表面描绘出所要切割的部分。

步骤六：描绘完成后，按下取出键，激光测量仪上的隔离门6会自动打开，此时可将工件原理取出。

步骤七：之后将工件原料固定在数控铣床的工作台上，此时打开数控铣床的电源开关，再按下数控铣床的扫描开关，数控铣床上的扫描装置20会将工件原料的切割路线进行扫描，，扫面进度会显示在控制台24上，扫面完成后按下加工开关，之后数控铣床上的铣刀22会沿着之前机械手描绘的切割路线进行切割，切割完成后工件原料变为工件。

步骤八：将工件放置到磨床中，之后工人对工件进行抛光和喷漆处理，抛光和喷漆处理完成后，即汽轮机叶片制作完成。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种汽轮机弧形叶片的加工方法，其特征是，该汽轮机叶片的制作步骤为：

首先选取一块表面光滑和形状规整的工件原料，之后将该工件原料固定到激光测量仪的工作台（2）上；

之后打开激光测量仪的电源，然后按下扫描按钮，之后激光测量仪上的隔离门（6）会自动闭合，然后激光测量仪上的激光扫描仪（4）会对该工件原料进行扫描；

扫描完成后，扫描结果会显示在激光测量仪的操作台（7）上，此时操作台（7）上会出现工件原料的三维立体模型图和对应的三维数据；

之后操作人员可对该三维立体模型图和对应的三维数据进行数据操作，规划出客户所需的切割部分；

数据操作完成之后，激光测量仪会将数据保存，然后激光测量仪上的机械手（5）会在工件原料表面描绘出切割路线；

描绘完成后，按下取出键，激光测量仪上的隔离门（6）会自动打开，此时可将工件原理取出；

之后将工件原料固定在数控铣床的工作台上，此时打开数控铣床的电源开关，再按下数控铣床的扫描开关，数控铣床上的扫描装置（20）会将工件原料的切割路线进行扫描，，扫面进度会显示在控制台（24）上，扫面完成后按下加工开关，之后数控铣床上的铣刀（22）会沿着之前机械手描绘的切割路线进行切割，切割完成后工件原料变为工件；

将工件放置到磨床中，之后工人对工件进行抛光和喷漆处理，抛光和喷漆处理完成后，即汽轮机叶片制作完成。

2.根据权利要求1所述的一种汽轮机弧形叶片的加工方法，其特征是，所述的激光测量仪呈长圆筒状，所述的激光测量仪包括作为主体的壳体（1），所述的壳体（1）上端两侧设有滑道（3），所述的滑道（3）上滑动连接有激光扫描仪（4），所述的壳体（1）内部设有工作台（2），所述的工作台（2）两侧设有机械手（5），所述的壳体（1）前端设有隔离门（6），所述的壳体（1）侧面设有操作台（7）。

3.根据权利要求2所述的一种汽轮机弧形叶片的加工方法，其特征是，所述的激光扫描仪（4）呈圆筒状，所述的激光扫描仪（4）的尾部设有滑轮（9），所述的扫描仪腰部设有旋转导向块（14），所述的激光扫描仪（4）头部设有激光收发器（8）。

4.根据权利要求2所述的一种汽轮机弧形叶片的加工方法，其特征是，所述的工作台（2）呈长方体状，所述的工作台（2）两侧设有夹紧滑道（15），所述的夹紧滑道（15）上滑动连接有夹紧块（16）。

5.根据权利要求2所述的一种汽轮机弧形叶片的加工方法，其特征是，所述的机械手（5）上设有喷墨装置（17），所述的喷墨装置（17）底部和机械手（5）腰部都设有关节装置（12），所述的机械手（5）底部设有机械手底座（13）。

6.根据权利要求2所述的一种汽轮机弧形叶片的加工方法，其特征是，所述的隔离门（6）上设有防辐射玻璃（10），所述的隔离门（6）底部设有隔离门滑轮（11）。

7.根据权利要求2所述的一种汽轮机弧形叶片的加工方法，其特征是，所述的操作台（7）上设有方形触摸屏，所述的操作台左侧设有电源按钮和急停按钮，所述的操作台右侧设有扫描按钮和取出按钮。

8.根据权利要求1所述的一种汽轮机弧形叶片的加工方法，其特征是，所述的数控铣床的外壳（18）呈长方体状，所述的外壳（18）上端两侧设有扫描装置（20），所述的外壳（18）侧面设有控制台（24），所述的外壳（18）正面设有安全门（25），所述的外壳（18）内部设有 所述的工作台（19）上方设有切割装置（21）。

9.根据权利要求8所述的一种汽轮机弧形叶片的加工方法，其特征是，所述的切割装置（21）呈阶梯状，所述的切割装置（21）底部设有铣刀（22），所述的铣刀（22）两侧设有冷却水管（23）。

10.根据权利要求8所述的一种汽轮机弧形叶片的加工方法，其特征是，所述的控制台（24）的左侧设有电源开关、扫描开关、加工开关和急停开关，所述的控制台的右侧设有触控屏。