CN110315116B - 盖盘铣制三元叶轮叶片侧刃加工的工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种盖盘铣制三元叶轮叶片侧刃加工的工艺方法，包括翻前装卡并找正、翻前粗加工、翻前轮毂与前缘的精加工、翻前叶片精加工、铣找正平面、翻后装卡、翻后找正、翻后粗加工、翻后吸力面叶片精加工、翻后压力面叶片精加工、翻后轮毂精加工等加工过程。本发明提供的一种盖盘铣制三元叶轮叶片侧刃加工的工艺方法，不仅能保证叶片的加工精度，而且能够大大缩短叶片的加工时间，大幅度提高叶轮的加工效率。

Description

盖盘铣制三元叶轮叶片侧刃加工的工艺方法
技术领域
本发明涉及压缩机叶轮加工技术领域，特别涉及一种盖盘铣制三元叶轮叶片侧刃加工的工艺方法。
背景技术
三元叶轮是离心压缩机转子中的重要部件，被誉为压缩机的心脏。随着叶轮气动性能的逐渐提升，其叶片扭曲程度也随之增加，对于叶片扭曲较大的叶轮已无法采用传统的轴盘铣制与盖盘焊接的方法进行加工，转而改用盖盘铣制再与轴盘进行焊接的方法进行加工。
参见图2，盖盘铣制叶轮采用侧刃加工时，刀具必须按照构成叶片曲面线束的方向加工，由于在叶片前缘位置受加工角度的限制，刀具主轴与叶片容易发生干涉，而造成叶片无法加工。
因此目前盖盘铣制叶轮均采用点铣加工，在保证流道表面质量的前提下，叶片点铣的刀具轨迹非常密集，加工时间长、效率低，成为限制企业产能，影响企业效益的一个重要因素。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种加工效率高的盖盘铣制三元叶轮叶片侧刃加工的工艺方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种盖盘铣制三元叶轮叶片侧刃加工的工艺方法，包括如下步骤：
翻前装卡并找正：将叶轮按轴盘线在下、盖盘线在上进行装卡，对叶轮径向及轴向打表找正，找出叶轮加工零点；
翻前粗加工：对叶轮进风口位置的流道进行粗加工，流道加工余量大于或等于0.5mm；
翻前轮毂与前缘的精加工：对叶轮前缘和轮毂进行精加工；
翻前叶片精加工：利用等参线将吸力面叶片区域划分为靠近前缘的吸力面叶片区域和吸力面叶片剩余区域，采用点铣加工方式对靠近前缘的吸力面叶片区域进行精加工；
铣找正平面：将工作台旋转轴角度归零，在叶轮外圆位置上铣水平找正平面；
翻后装卡：按轴盘线在上、盖盘线在下的位置重新进行装卡；
翻后找正：对叶轮轴向及径向位置进行打表，寻找叶轮加工零点，对叶轮找正平面打表，对旋转轴进行补偿，使叶轮在圆周方向上重新定位；
翻后粗加工：对叶轮流道进行粗加工，粗加工余量大于或等于0.5mm；
翻后吸力面叶片精加工：使用侧刃铣加工方式对吸力面叶片剩余区域进行侧刃铣精加工；
翻后压力面叶片精加工：利用等参线将压力面叶片区域划分为靠近前缘的压力面叶片区域和压力面叶片剩余区域，采用点铣加工方式对靠近前缘的压力面叶片区域进行精加工，使用侧刃加工方式对压力面叶片剩余区域进行精加工；
翻后轮毂精加工：对叶轮轮毂进行精加工。
进一步地，所述利用等参线将吸力面叶片区域划分为靠近前缘的吸力面叶片区域和吸力面叶片剩余区域，所述靠近前缘的吸力面叶片区域占吸力面叶片区域的20％，所述吸力面叶片剩余区域占吸力面叶片区域的80％。
进一步地，所述利用等参线将压力面叶片区域划分为靠近前缘的压力面叶片区域和压力面叶片剩余区域，所述靠近前缘的压力面叶片区域占压力面叶片区域的20％，所述压力面叶片剩余区域占压力面叶片区域的80％。
本发明提供的一种盖盘铣制三元叶轮叶片侧刃加工的工艺方法，利用等参线将叶片的吸力面叶片区域和压力面叶片区域分别划分为两个区域，将靠近前缘的吸力面叶片区域和靠近前缘的压力面叶片区域采用点铣方式加工叶片，将吸力面叶片剩余区域和压力面叶片剩余区域使用侧刃铣的方式加工叶片，不仅能保证叶片的加工精度，而且能够大大缩短叶片的加工时间，可以大幅度提高叶轮的加工效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的盖盘铣制三元叶轮叶片侧刃加工的工艺方法流程图；
图2为现有技术中盖盘铣制叶轮叶片采用侧刃加工时刀具主轴与叶片发生干涉示意图；
图3为本发明实施例提供的盖盘铣制三元叶轮叶片侧刃加工的工艺方法中叶轮翻前装卡示意图；
图4为本发明实施例提供的盖盘铣制三元叶轮叶片侧刃加工的工艺方法中利用等参线将叶片划分为两个区域示意图；
图5为本发明实施例提供的盖盘铣制三元叶轮叶片侧刃加工的工艺方法中叶轮翻后装卡示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的一种盖盘铣制三元叶轮叶片侧刃加工的工艺方法，包括如下步骤：
翻前装卡并找正：将叶轮按轴盘线在下、盖盘线在上进行装卡，对叶轮径向及轴向打表找正，找出叶轮加工零点；
翻前粗加工：对叶轮进风口位置的流道进行粗加工，流道加工余量大于或等于0.5mm；
翻前轮毂与前缘的精加工：对叶轮前缘和轮毂进行精加工；
翻前叶片精加工：利用等参线将吸力面叶片区域划分为靠近前缘的吸力面叶片区域和吸力面叶片剩余区域，采用点铣加工方式对靠近前缘的吸力面叶片区域进行精加工；
铣找正平面：将工作台旋转轴角度归零，在叶轮外圆位置上铣水平找正平面；
翻后装卡：按轴盘线在上、盖盘线在下的位置重新进行装卡；
翻后找正：对叶轮轴向及径向位置进行打表，寻找叶轮加工零点，对叶轮找正平面打表，对旋转轴进行补偿，使叶轮在圆周方向上重新定位；
翻后粗加工：对叶轮流道进行粗加工，粗加工余量大于或等于0.5mm；
翻后吸力面叶片精加工：使用侧刃铣加工方式对吸力面叶片剩余区域进行侧刃铣精加工；
翻后压力面叶片精加工：利用等参线将压力面叶片区域划分为靠近前缘的压力面叶片区域和压力面叶片剩余区域，采用点铣加工方式对靠近前缘的压力面叶片区域进行精加工，使用侧刃加工方式对压力面叶片剩余区域进行精加工；
翻后轮毂精加工：对叶轮轮毂进行精加工。
其中，所述利用等参线将吸力面叶片区域划分为靠近前缘的吸力面叶片区域和吸力面叶片剩余区域，所述靠近前缘的吸力面叶片区域占吸力面叶片区域的20％，所述吸力面叶片剩余区域占吸力面叶片区域的80％。
其中，所述利用等参线将压力面叶片区域划分为靠近前缘的压力面叶片区域和压力面叶片剩余区域，所述靠近前缘的压力面叶片区域占压力面叶片区域的20％，所述压力面叶片剩余区域占压力面叶片区域的80％。
现以直径900mm的盖盘铣制叶轮为例，对本发明提供的一种盖盘铣制三元叶轮叶片侧刃加工的工艺方法做具体说明。
(1)翻前装卡。参见图3，将叶轮按轴盘线在下，盖盘线在上的位置进行装卡,，对叶轮径向及轴向打表找正，寻找叶轮加工零点。
(2)翻前粗加工。对进风口位置流道进行粗加工，流道余量大于或等于0.5mm。
(3)翻前轮毂、前缘精加工。对前缘以及轮毂进行精加工。
(4)翻前叶片精加工。参见图4，使用等参线对吸力面叶片进行划分，将叶片划分为靠近前缘的20％，及剩余的80％区域，采用点铣的加工方式对靠近前缘的20％吸力面叶片区域进行精加工。
(5)铣找正平面。工作台旋转轴角度归零，在叶轮外圆位置上铣水平找正平面。
(6)翻后装卡。参见图5，将叶轮绕水平坐标轴翻转180度，按轴盘线在上，盖盘线在下的位置重新进行装卡。
(7)翻后找正。对叶轮轴向及径向位置进行打表，寻找叶轮加工零点。对叶轮找正平面打表，对旋转轴进行补偿，使叶轮在圆周方向上重新定位。
(8)翻后粗加工。对叶轮流道进行粗加工，粗加工余量大于或等于0.5mm。
(9)翻后吸力面叶片精加工。使用侧刃铣的加工方式对吸力面叶片剩余80％的区域进行侧刃铣精加工。
(10)翻后压力面叶片精加工。使用等参线对压力面叶片进行划分，将叶片划分为靠近前缘的20％，以及剩余的80％区域，使用点铣的加工方式，对靠近前缘20％的压力面叶片区域进行精加工。使用侧刃加工的方式对剩余80％的压力面叶片区域进行精加工。
(11)翻后轮毂精加工。对叶轮轮毂进行精加工。
用直径900mm的盖盘铣制叶轮，若采用原有的点铣加工方式加工整个叶片的加工时长约为2小时，而采用本发明提供的一种盖盘铣制三元叶轮叶片侧刃加工的工艺方法，加工叶片的时间缩短为约半小时，在保证了加工精度的前提下，本发明的加工时间显著缩短，大幅度提高了叶轮的加工效率。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种盖盘铣制三元叶轮叶片侧刃加工的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
翻前装卡并找正：将叶轮按轴盘线在下、盖盘线在上进行装卡，对叶轮径向及轴向打表找正，找出叶轮加工零点；
翻前粗加工：对叶轮进风口位置的流道进行粗加工，流道加工余量大于或等于0.5mm；
翻前轮毂与前缘的精加工：对叶轮前缘和轮毂进行精加工；
翻前叶片精加工：利用等参线将吸力面叶片区域划分为靠近前缘的吸力面叶片区域和吸力面叶片剩余区域，采用点铣加工方式对靠近前缘的吸力面叶片区域进行精加工；
铣找正平面：将工作台旋转轴角度归零，在叶轮外圆位置上铣水平找正平面；
翻后装卡：按轴盘线在上、盖盘线在下的位置重新进行装卡；
翻后找正：对叶轮轴向及径向位置进行打表，寻找叶轮加工零点，对叶轮找正平面打表，对旋转轴进行补偿，使叶轮在圆周方向上重新定位；
翻后粗加工：对叶轮流道进行粗加工，粗加工余量大于或等于0.5mm；
翻后吸力面叶片精加工：使用侧刃铣加工方式对吸力面叶片剩余区域进行侧刃铣精加工；
翻后压力面叶片精加工：利用等参线将压力面叶片区域划分为靠近前缘的压力面叶片区域和压力面叶片剩余区域，采用点铣加工方式对靠近前缘的压力面叶片区域进行精加工，使用侧刃加工方式对压力面叶片剩余区域进行精加工；
翻后轮毂精加工：对叶轮轮毂进行精加工。
2.根据权利要求1所述的盖盘铣制三元叶轮叶片侧刃加工的工艺方法，其特征在于：所述利用等参线将吸力面叶片区域划分为靠近前缘的吸力面叶片区域和吸力面叶片剩余区域，所述靠近前缘的吸力面叶片区域占吸力面叶片区域的20％，所述吸力面叶片剩余区域占吸力面叶片区域的80％。
3.根据权利要求1所述的盖盘铣制三元叶轮叶片侧刃加工的工艺方法，其特征在于：所述利用等参线将压力面叶片区域划分为靠近前缘的压力面叶片区域和压力面叶片剩余区域，所述靠近前缘的压力面叶片区域占压力面叶片区域的20％，所述压力面叶片剩余区域占压力面叶片区域的80％。
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