CN114211199B - 一种两半式薄壁零件(静叶)组合加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械加工技术领域,具体涉及一种两半式薄壁零件(静叶)组合加工方法;将两半静叶组装在静环上;在组装完成的所述静叶和所述静环圆周上销孔;对组装完成的所述静叶和所述静环的沉台、外圆斜面、端面和梳齿气封槽进行精车加工;测量加工后的所述静叶和所述静环精度,得到合格的所述静叶和所述静环;在合格的所述静环上钻取螺纹孔;将合格的所述静叶和钻孔完成的所述静环上的毛刺去除,静叶和静环边加工制造边检测精度,解决现有加工技术,生产加工静叶的合格率低,质量无法保证的问题。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域,尤其涉及一种两半式薄壁零件(静叶)组合加工方法。
背景技术
静叶是某型空气涡轮机中的核心零件,该零件安装在空气涡轮机壳体上,工作时静叶的叶片用于控制气流量,其工作环境为高温高压,对零件强度有较高要求,同时此零件与周围零件间也有较高的装配及配合要求,特别零件的厚度、直径、同轴度、平面度、垂直度等精度要求较高必须保证,否则工作时会导致零件之间碰擦磨损,破坏壳体与转子部套之间的气密性,造成安全事故。
该类型零件为双层两半式薄壁件(静叶)包含内圈和静环,内圈为带有叶片的静叶且上下两半静叶之间无任何螺钉连接,静环为有内孔斜度和外圆斜度的静环。静叶靠静环内孔的斜度卡紧和在静环外圆上的打入25枚圆周销进行固定,该零件尺寸精度要求高,薄壁件在加工过程易变形,静环外圆存在斜度,在加工过程中的装夹、找正存在较大难度,图纸要求的内孔同轴度0.01mm和端面垂直度0.01mm的形位公差无法得到有效保证,降低了加工生产的静叶的合格率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种两半式薄壁零件(静叶)组合加工方法,旨在解决现有加工技术,生产加工静叶的合格率低,质量无法保证的问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种两半式薄壁零件(静叶)组合加工方法,
将两半静叶组装在静环上;
在组装完成的所述静叶和所述静环圆周上销孔;
对销孔完成的所述静叶和所述静环的沉台、外圆斜面、端面和梳齿气封槽进行精车加工;
测量加工后的所述静叶和所述静环精度,得到合格的所述静叶和所述静环;
在合格的所述静环上钻取螺纹孔;
将合格的所述静叶和钻孔完成的所述静环上的毛刺去除。其中,
所述将两半静叶组装在静环上具体方式为:获取两半所述静叶和所述静环;
将两半所述静叶装入所述静环中,调整两半所述静叶在所述静环上的位置。
其中,所述在组装完成的所述静叶和所述静环圆周上销孔具体方式为:搭组合夹具定位将所述静环固定;
在固定后的所述静环和所述静叶的圆周上钻圆柱销孔,并往所述圆柱销孔***圆柱销;
在所述圆柱销和所述静环的配合末端打冲眼。
其中,所述对销孔完成的所述静叶和所述静环的沉台、外圆斜面、端面和梳齿气封槽进行精车加工具体方式为:采用工具装夹夹持销孔完成的所述静叶和所述静环;
对夹持的所述静叶和所述静环的外圆斜面、端面和梳齿气封槽进行精车加工。
其中,所述在合格的所述静环上钻取螺纹孔具体方式为:将合格的所述静环垫高;
确认对所述静环的钻孔点,基于所述钻孔点在垫高的所述静环上钻取螺纹孔。
本发明的一种两半式薄壁零件(静叶)组合加工方法,将两半静叶组装在静环上;先领出所述静叶半成品(左右各一半)和所述静环半成品(静环已通过螺钉连接为一个整体),将两半所述静叶平稳装入所述静环中,并使得所述静叶和所述静环的中分面对齐且处于同一直线,在组装完成的所述静叶和所述静环圆周上销孔;对组装完成的所述静叶和所述静环的沉台、外圆斜面、端面和梳齿气封槽进行精车加工;测量加工后的所述静叶和所述静环精度,得到合格的所述静叶和所述静环;在合格的所述静环上钻取螺纹孔;将合格的所述静叶和钻孔完成的所述静环上的毛刺去除,因零件材质为钛合金,所有加工所需的钻头和铰刀的材料均采用有特殊涂层的硬质合金材质,该零件为双层两半式结构,采用三爪直接夹持零件会导致零件受力变形,且外圆斜面加工后,存在零件装夹困难,无法找正的问题,特此设计制造了专用车工具进行解决,通过专门的车工具夹持所述静环,防止零件加工变形,专门的测具便于检测所述静叶和所述静环的精度,边加工制造边检测精度,解决现有加工技术,生产加工静叶的合格率低,质量无法保证的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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是本发明提供的一种两半式薄壁零件静叶和静环组合的结构示意图。
图2是本发明提供的一种两半式薄壁零件静叶和静环装配示意图。
图3是本发明提供的一种两半式薄壁零件静叶和静环装***圆柱销孔示意图。
图4是本发明提供的一种两半式薄壁零件静叶和静环专用车工具结构示意图。
图5是本发明提供的一种两半式薄壁零件静叶和静环加工端面、梳齿气封槽时零件装夹图。
图6是本发明提供的一种两半式薄壁零件静叶和静环钻孔示意图。
图7是本发明提供的一种两半式薄壁零件静叶和静环加工所述静环外圆斜面时零件装夹图。
图8是本发明提供的一种两半式薄壁零件静叶和静环测量工具示意图。
图9是本发明提供的一种两半式薄壁零件静叶和静环测量工具使用示意图。
图10是本发明提供一种两半式薄壁零件(静叶)组合加工方法流程图。
图11是钳工组装静叶静环具体方式流程图。
图12是所述静叶和所述静环圆周上销孔具体方式流程图。
图13是所述利用专用车工精车所述静叶和所述静环沉台、斜面、端面和内气封槽具体方式流程图。
图14是所述加工所述静叶和所述静环连接孔、螺纹孔系具体方式流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“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的限制。此外,在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图14,本发明提供一种两半式薄壁零件(静叶)组合加工方法,包括以下步骤:
S1将两半静叶组装在静环上;
具体方式:S11获取两半所述静叶和所述静环;
先领出所述静叶半成品(左右各一半)和所述静环半成品(静环已通过螺钉连接为一个整体),所述静环与所述静叶安装的内孔表面为斜面,斜度约3.55°,斜面小端直径为φ283,大端直径为φ288。
S12将两半所述静叶装入所述静环中,调整两半所述静叶在所述静环上的位置
将两半所述静叶平稳装入所述静环中,并使得所述静叶和所述静环的中分面对齐且处于同一直线,如图1所示,安装时,所述静环大端朝上放置于水平工作台,所述静叶小端朝下,沿斜面卡入所述静环中,待所述静叶端面与所述静环端面齐平,表明安装到位,如图2所示。
S2在组装完成的所述静叶和所述静环圆周上销孔;
具体方式:S21搭组合夹具定位将所述静环固定;
以所述静环大端面定位,搭组合夹具。S22在固定后的所述静环和所述静叶的圆周上钻圆柱销孔,并往所述圆柱销孔***圆柱销。
先找正中分面,再在组合好的所述静叶和所述静环上钻铰圆周上25个φ4圆柱销孔,钻孔时注意控制中心距所述静环大端面距离(因静叶、静环均为半成品,端面留有1.5mm余量),需注意GB/T119.2-2000的φ4圆柱销在20钻孔加工前4小时放入冷藏室,可改善销钉***销孔时受阻的现象,钻铰完成第一处φ4圆柱销孔后立即***一枚标准为GB/T119.2-2000的4×30圆柱销,如图3所示,接着再钻铰剩余24个φ4销孔,钻铰完成后,再***剩余24枚标准为GB/T119.2-2000的φ4圆柱销。需注意***销钉时需吹干销孔内残留切削液,销钉需完全沉入销孔内,不允许冒出销孔孔口,避免精车外圆斜度时打刀,损坏刀具。
S23在所述圆柱销和所述静环的配合末端打冲眼。
在圆柱销与静环配合末端打上样冲眼进行防松处理。
S3对销孔完成的所述静叶和所述静环的沉台、外圆斜面、端面和梳齿气封槽进行精车加工;
具体方式:S31采用工具装夹夹持销孔完成的所述静叶和所述静环;
软三爪夹持所述静环,找正已车内孔,车削所述静叶、所述静环端面及沉台,使用专用车工具将零件装夹,如图4所示,装夹所需工装零部件:底座、内压板、GB5780-2000六角头螺栓M30×120、GB95-85垫圈,专用工车具使用方法:三爪卡盘夹持底座,并将零件放置于底座上,通过底座上的凸台对零件进行定位(凸台处直径与静环ΦA尺寸相同),搭内压板(因静叶的叶片较薄,且两半静叶间无任何螺钉连接,内压板若直接压在静叶上,会导致叶片变形和两半静叶从中分面张开,因此内压板需压在静环端面上),用六角头螺栓及垫圈使内压板与底座连接,拧紧螺栓将零件压紧,加工所述静环斜面时,需找正内压板的所述静环跳动不大于0.03mm。
S32对夹持的所述静叶和所述静环的外圆斜面、端面和梳齿气封槽进行精车加工;
零件采用专用车工具装夹,找正端面及已车内孔跳动不大于0.05mm,利用精车组合件所述静环斜面至尺寸,再精车梳齿气封槽、以及组合件另一端面,零件装夹如图5装夹所需工装零部件:底座、紧固圈、外压板、GB70-85内六角螺钉M5×30、GB5780-2000内六角螺栓M8×30、GB95-85垫圈,使用方法:上紧固圈,通过内六角螺钉将紧固圈与底座连接,搭外压板,拧紧内六角螺栓使外压板压紧零件(外压板压紧位置位于静环外圆上台阶位置),注意:要确认零件压紧后才能撤去内压板,加工静叶的梳齿环槽前,需找正已车内孔及端面,跳动不大于0.03mm。
S4利用专门制造的测距测量所述静叶和所述静环精度;
利用专门的测量工具,测量所述静叶和所述静环斜面至尺寸、梳齿气封槽、以及组合件另一端面精度,测量工具的使用方法:工装刻有T(通)端和Z(止)端符号,测量时先将T端向下,通过直径为φA的沉台,若不能通过,则说明φA尺寸未加工到位,仍然有加工余量,需要继续加工,若能通过,则再将Z端朝下,看是否能通过沉台,若Z端不能通过沉台,则说明φA尺寸加工到位,且满足公差要求,若Z端能通过沉台,则说明φA尺寸加工到位,但是不满足/>公差要求,即:通过专用测量工具,T端能通过且Z端不通过的测量方法,可以高效测量/>尺寸加工是否满足要求,有效解决了常规测量工具不能检测的问题。
S5所述在合格的所述静环上钻取螺纹孔;
具体方式:S51将合格的所述静环垫高;
S52确认对所述静环的钻孔点,基于所述钻孔点在垫高的所述静环上钻取螺纹孔。
找正零件中分面和已加工的内孔跳动不大于0.05mm,加工所述静环上与其余零件连接用的螺纹孔系,如图6所示。
S6将合格的所述静叶和钻孔完成的所述静环上的毛刺去除。
钳工利用涂有特殊涂层的工具去除所述静叶和所述静环毛刺。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (3)
1.一种两半式薄壁零件静叶组合加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
将两半静叶组装在静环上;
具体方式:获取两半所述静叶和所述静环,
先领出所述静叶半成品和所述静环半成品,所述静环与所述静叶安装的内孔表面为斜面;
将两半所述静叶装入所述静环中,调整两半所述静叶在所述静环上的位置;
将两半所述静叶平稳装入所述静环中,并使得所述静叶和所述静环的中分面对齐且处于同一直线,安装时,所述静环大端朝上放置于水平工作台,所述静叶小端朝下,沿斜面卡入所述静环中,待所述静叶端面与所述静环端面齐平,表明安装到位;
在组装完成的所述静叶和所述静环圆周上销孔;
对销孔完成的所述静叶和所述静环的沉台、外圆斜面、端面和梳齿气封槽进行精车加工,具体方式:采用工具装夹夹持销孔完成的所述静叶和所述静环;
对夹持的所述静叶和所述静环的外圆斜面、端面和梳齿气封槽进行精车加工;
零件采用专用车工具装夹,找正端面及已车内孔跳动不大于0.05mm,利用精车组合件所述静环斜面至尺寸,再精车梳齿气封槽、以及组合件另一端面;
测量加工后的所述静叶和所述静环精度,得到合格的所述静叶和所述静环;
利用专门的测量工具,测量所述静叶和所述静环斜面至尺寸、梳齿气封槽、以及组合件另一端面精度,测量工具的使用方法:工装刻有T端和Z端符号,测量时先将T端向下,通过直径为φA的沉台,若不能通过,则说明φA尺寸未加工到位,仍然有加工余量,需要继续加工,若能通过,则再将Z端朝下,看是否能通过沉台,若Z端不能通过沉台,则说明φA尺寸加工到位,且满足公差要求,若Z端能通过沉台,则说明φA尺寸加工到位,但是不满足公差要求;
在合格的所述静环上钻取螺纹孔;
将合格的所述静叶和钻孔完成的所述静环上的毛刺去除。
2.如权利要求1所述的一种两半式薄壁零件静叶组合加工方法,其特征在于,
所述在组装完成的所述静叶和所述静环圆周上销孔具体方式为:搭组合夹具定位将所述静环固定;
在固定后的所述静环和所述静叶的圆周上钻圆柱销孔,并往所述圆柱销孔***圆柱销;
在所述圆柱销和所述静环的配合末端打冲眼。
3.如权利要求1所述的一种两半式薄壁零件静叶组合加工方法,其特征在于,
所述在合格的所述静环上钻取螺纹孔具体方式为:将合格的所述静环垫高;
确认对所述静环的钻孔点,基于所述钻孔点在垫高的所述静环上钻取螺纹孔。
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涡轮叶片子午面加工工艺研究;刘清影等;柴油机;第42卷(第4期);全文 * |
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Publication number | Publication date |
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CN114211199A (zh) | 2022-03-22 |
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