專利名稱：一種噴水推進(jìn)裝置導(dǎo)葉體的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非變?nèi)菔搅黧w推進(jìn)裝置葉片支承元件或葉片的加工方法。具體來說是一種噴水推進(jìn)裝置導(dǎo)葉體的加工方法。
背景技術(shù)：
噴水推進(jìn)裝置是一種新型船舶推進(jìn)器，它的工作方式是利用混流式推進(jìn)泵噴出水流的反作用力來推動(dòng)船舶前進(jìn)，并通過操舵倒航裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶航向的操縱和倒車。與螺旋槳相比，它具有抗空泡能力強(qiáng)、附體阻力小、水下噪聲低、保護(hù)性能好、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡單、適應(yīng)變工況能力強(qiáng)及船舶操縱性能高等諸多優(yōu)點(diǎn)，在許多高性能船舶上開始得到廣泛使用。導(dǎo)葉體為噴水推進(jìn)裝置噴水推進(jìn)泵的重要零件，它的材料為耐海水腐蝕的雙相不銹鋼，屬難切削材料。參見圖1，圖2，圖3，導(dǎo)葉體1為薄壁回轉(zhuǎn)體復(fù)雜零件，整體呈梨形圓臺(tái)狀，在外輪轂和內(nèi)輪轂之間有導(dǎo)葉片2a～2k共11片，其中的兩個(gè)導(dǎo)葉片2e和2i上靠近進(jìn)水邊23的部位壁厚較厚，其上開有通油孔25，其余導(dǎo)葉片2的壁厚較薄。導(dǎo)葉片2均勻分度，形狀為空間螺旋狀，其吸力面21和壓力面22均為直紋面，進(jìn)水邊23和出水邊24均為直線，進(jìn)水邊23采用圓角過渡，出水邊24設(shè)計(jì)為倒角?，F(xiàn)有的導(dǎo)葉體加工方法是先進(jìn)行毛坯鑄造，然后對(duì)導(dǎo)葉體1的大端11端面、小端12端面，導(dǎo)葉片2的進(jìn)水邊23、出水邊24部位和導(dǎo)葉體1的外部進(jìn)行粗加工、半精加工和精加工，再根據(jù)劃線加工出通油孔25。對(duì)導(dǎo)葉體1內(nèi)部的導(dǎo)葉片2主要依靠鑄造成形，不放加工余量，不進(jìn)行機(jī)加工。這種加工方法難以滿足導(dǎo)葉片2葉形和壁厚從厚到薄光滑過渡以及導(dǎo)葉片2位置精度的要求。由于在導(dǎo)葉體1外分布有四個(gè)油缸耳座14，導(dǎo)葉片2與流道外側(cè)壁表面15、四個(gè)油缸耳座14及流道內(nèi)側(cè)壁表面16及錐體軸承座均存在相對(duì)位置關(guān)系，導(dǎo)葉片2的形狀和位置關(guān)系對(duì)導(dǎo)葉體1仍至推進(jìn)裝置的運(yùn)行影響極大，導(dǎo)葉片2的葉形偏差將直接影響噴泵效率，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致導(dǎo)葉體1報(bào)廢。而且由于通油孔25是在導(dǎo)葉片2薄壁上進(jìn)行深孔加工，通油孔25的位置很難找正，在鉆孔過程中難以保證通油孔25至導(dǎo)葉片2外壁的壁厚要求，通油孔25加工完畢后，需要通過泵壓0.8MPa下保壓2小時(shí)的耐壓測試，若通油孔25的壁厚不夠則易產(chǎn)生泄漏，極易導(dǎo)致導(dǎo)葉體1鑄件因泄漏而報(bào)廢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種噴水推進(jìn)裝置導(dǎo)葉體的加工方法。它提高了導(dǎo)葉片和通油孔的加工精度，使其導(dǎo)葉體整體質(zhì)量和運(yùn)行效率提高。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種噴水推進(jìn)裝置導(dǎo)葉體的加工方法，包括毛坯鑄造、導(dǎo)葉體粗加工、半精加工、精加工和通油孔加工等步驟，A.在毛坯鑄造步驟中控制導(dǎo)葉片的進(jìn)水邊和出水邊最薄部位上留3～4毫米的加工余量，在壓力面和吸力面上的其他部位留2-3毫米的加工余量；B.以導(dǎo)葉體計(jì)算機(jī)三維模型上導(dǎo)葉片的截面線型制作樣板；C.在導(dǎo)葉體粗加工步驟中先對(duì)毛坯進(jìn)行劃線，再粗車導(dǎo)葉體上大端的平面、小端的平面及內(nèi)孔平面，并用樣板檢查各導(dǎo)葉片的葉形，然后劃出大端的平面、小端的平面及導(dǎo)葉片的精加工線；D.半精加工步驟中D1.先半精車導(dǎo)葉體上大端樣板定位塊定位平面，精車小端平面至終極尺寸，再采用樣板檢測導(dǎo)葉片，根據(jù)加工基準(zhǔn)線劃各導(dǎo)葉片的中線和吸力面加工線，然后以樣板為基準(zhǔn)對(duì)各導(dǎo)葉片的壓力面進(jìn)行粗打磨；D2.按數(shù)控加工程序加工導(dǎo)葉片上進(jìn)水邊的吸力面、壓力面打磨基準(zhǔn)及流道外側(cè)壁表面；D3.以樣板為基準(zhǔn)檢測并打磨導(dǎo)葉片的吸力面、壓力面、進(jìn)水邊的圓弧和出水邊的倒角；E.在通油孔加工步驟中使用超聲波探測儀跟蹤監(jiān)測通油孔的壁厚。
本發(fā)明還可以在導(dǎo)葉體粗加工或半精加工完成后，將導(dǎo)葉體兩端密封，注入液體加壓檢查導(dǎo)葉體外腔的滲漏情況。
本發(fā)明還可以在通油孔加工完成后，將導(dǎo)葉體的潤滑油腔密封，向通油孔注入液體，加壓檢查導(dǎo)葉片及潤滑油腔的滲漏情況。
本發(fā)明所述的樣板包括吸力面整體樣板、壓力面整體樣板、進(jìn)水邊短樣板和出水邊短樣板，在吸力面整體樣板和壓力面整體樣板上安裝有以大端平面為基準(zhǔn)的定位塊，進(jìn)水邊短樣板和出水邊短樣板分別以導(dǎo)葉片上進(jìn)水邊和出水邊的對(duì)應(yīng)位置為基準(zhǔn)。
本發(fā)明所述的樣板還包括進(jìn)水邊上的圓弧樣板和出水邊上的倒角樣板。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1，克服了國內(nèi)雙相不銹鋼鑄造的整體薄壁混流泵導(dǎo)葉體中導(dǎo)葉片線型難以保證的問題，采用手工劃線與數(shù)控加工相結(jié)合，樣板檢測與風(fēng)鏟打磨相結(jié)合的方法加工空間曲面導(dǎo)葉片，提高了導(dǎo)葉片型值控制能力；2，采用超聲波探測儀動(dòng)態(tài)監(jiān)測導(dǎo)葉片上通油孔的加工，解決了導(dǎo)葉片中細(xì)長潤滑油孔加工的難題，提高了加工效率，使通油孔的壁厚達(dá)到規(guī)定要求，確保了導(dǎo)葉體內(nèi)腔及及導(dǎo)葉片經(jīng)泵壓測試不泄漏，產(chǎn)品報(bào)廢率可降為零；3，保證了導(dǎo)葉片與流道外側(cè)壁表面、流道內(nèi)側(cè)壁表面、四個(gè)油缸耳座及導(dǎo)葉體內(nèi)部錐體軸承座等部位間相對(duì)位置關(guān)系的準(zhǔn)確性，提高了導(dǎo)葉體及導(dǎo)葉片的加工效率和加工精度，為提高噴水推進(jìn)裝置的整機(jī)性能提供了有力保障。


圖1是導(dǎo)葉體1的立體結(jié)構(gòu)示意2是導(dǎo)葉體1上大端11朝下的立體結(jié)構(gòu)示意3是導(dǎo)葉片2的立體結(jié)構(gòu)示意4是導(dǎo)葉體1的剖視5是在定位塊4上安裝吸力面整體樣板31和壓力面整體樣板32的示意6是定位塊4的主視7是圖6中的A-A剖面8是用吸力面整體樣板31或壓力面整體樣板32檢測導(dǎo)葉片2的示意9是進(jìn)水邊短樣板34的平面10是出水邊短樣板37的平面11是在導(dǎo)葉片2的進(jìn)水邊23和出水邊24上放置樣板的示意12是在導(dǎo)葉體1外壁上安裝支撐塊17的示意13是圖12的左視圖
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述本發(fā)明的一種噴水推進(jìn)裝置導(dǎo)葉體的加工方法，包括毛坯鑄造、導(dǎo)葉體1粗加工、半精加工、精加工和通油孔25加工等步驟，其主要加工步驟如下A.在毛坯鑄造步驟中控制導(dǎo)葉片2的進(jìn)水邊23和出水邊24最薄部位上留3～4毫米的加工余量，在壓力面22和吸力面21上的其他部位留2-3毫米的加工余量；B.以導(dǎo)葉體1計(jì)算機(jī)三維模型上導(dǎo)葉片2的截面線型制作樣板3；C.在導(dǎo)葉體1粗加工步驟中先對(duì)毛坯進(jìn)行劃線，再粗車導(dǎo)葉體1上大端11的平面、小端12的平面及內(nèi)孔平面，并用樣板3檢查各導(dǎo)葉片2的葉形，然后劃出大端11的平面、小端12的平面及導(dǎo)葉片2的精加工線；D.半精加工步驟中D1.先半精車導(dǎo)葉體1上大端11樣板定位塊定位平面，精車小端12平面至終極尺寸，再采用樣板3檢測導(dǎo)葉片2，根據(jù)加工基準(zhǔn)線劃各導(dǎo)葉片2的中線和吸力面加工線，然后以樣板3為基準(zhǔn)對(duì)各導(dǎo)葉片2的壓力面22進(jìn)行粗打磨；D2.按數(shù)控加工程序加工導(dǎo)葉片2上進(jìn)水邊23的吸力面21、壓力面22打磨基準(zhǔn)及流道外側(cè)壁表面15；D3.以樣板3為基準(zhǔn)檢測并打磨導(dǎo)葉片2的吸力面21、壓力面22、進(jìn)水邊23的圓弧和出水邊24的倒角；E.在通油孔25加工步驟中使用超聲波探測儀跟蹤監(jiān)測通油孔23的壁厚。
實(shí)施例導(dǎo)葉體1的加工方法包含下列步驟1.毛坯鑄造導(dǎo)葉體1及導(dǎo)葉片2的形狀見圖1，圖2，圖3和圖4。導(dǎo)葉體1在鑄造時(shí)導(dǎo)葉片2表面若不放余量，不僅難以保證線型和分度，而且易產(chǎn)生裂紋；由于相鄰兩導(dǎo)葉片2之間空間較小，不利于對(duì)整個(gè)曲面進(jìn)行數(shù)控加工，余量放置過大將增加加工難度。為了減小加工難度，提高產(chǎn)品成品率，在鑄造時(shí)我們將導(dǎo)葉片2的吸力面21和壓力面22各放2～3毫米余量，同時(shí)在進(jìn)水邊23和出水邊24較薄且易加工部位按鑄造常規(guī)進(jìn)行隨形放余量處理，保證在進(jìn)水邊23和出水邊24最薄部位的導(dǎo)葉片2上均有約3～4毫米加工余量，為保證導(dǎo)葉片2與流道外側(cè)壁表面15、四個(gè)油缸耳座14及流道內(nèi)側(cè)壁表面16及錐體軸承座的相對(duì)位置，在大小端面放適當(dāng)余量，在導(dǎo)葉片2的進(jìn)水邊23、出水邊24的長度方向上均延長10毫米。對(duì)鑄造完成的導(dǎo)葉體毛坯，應(yīng)檢查其鑄件的化學(xué)成分、機(jī)械性能、金相組織、晶間腐蝕、著色滲透、射線探傷、鑄件尺寸等并出具檢驗(yàn)報(bào)告。如可用試棒復(fù)檢鑄件的化學(xué)成分及機(jī)械性能。
2.制作導(dǎo)葉片2的樣板3參見圖5，圖6，圖7，圖8，圖9，圖10，圖11，導(dǎo)葉片2的樣板3以導(dǎo)葉體1計(jì)算機(jī)三維模型上導(dǎo)葉片2固定位置截面線型作為導(dǎo)葉片樣板3設(shè)計(jì)的線型基礎(chǔ)，分別制作出線性的吸力面整體樣板31、壓力面整體樣板32、進(jìn)水邊短樣板33、34、35和出水邊短樣板36、37、38。在各樣板3的成型曲線位置處開有刃口，以方便檢測與成形曲面間的間隙。在壓力面整體樣板32和吸力面整體樣板31上安裝有以大端11的端部平面為基準(zhǔn)的定位塊4，通過定位塊4將樣板3空間曲面的定位基準(zhǔn)延伸至大端11的端部平面及定位止口處。定位塊4按照機(jī)加工各工序(如粗加工、半精加工、精加工)的基準(zhǔn)位置設(shè)計(jì)成不同的樣式，一般可制成粗加工、半精加工和精加工三種定位塊分別與吸力面整體樣板31和壓力面整體樣板32用螺栓連接固定后應(yīng)用于各機(jī)加工工序中。如圖6和圖7中所示的是半精加工用的定位塊4，其上既可經(jīng)螺栓固定壓力面整體樣板32，又可固定吸力面整體樣板31，可分別用于吸力面21或壓力面22的檢測?？紤]到定位塊4可沿大端11平面作圓周運(yùn)動(dòng)，故采用數(shù)控加工各導(dǎo)葉片2上進(jìn)水邊23吸力面21的線型，可限制吸力面整體樣板31和壓力面整體樣板32的圓周位置，并保證導(dǎo)葉片2a～2k共11片葉片的分度正確；同時(shí)通過吸力面整體樣板31所確定的吸力面21，為壓力面22的打磨提供了比照基準(zhǔn)。
進(jìn)水邊短樣板和出水邊短樣板按導(dǎo)葉片2兩邊部吸力面21和壓力面22的形狀制作成線性槽型樣板。由于導(dǎo)葉片2的進(jìn)水邊23和出水邊24的斷面呈曲線形狀，故進(jìn)水邊短樣板和出水邊短樣板的制作應(yīng)根據(jù)其在導(dǎo)葉片2上所放置的位置來決定。如圖11所示，可以只在進(jìn)水邊23和出水邊24長度方向上各居中制作并放置一個(gè)進(jìn)水邊短樣板34和出水邊短樣板37。對(duì)于直徑較大的導(dǎo)葉體1，也可以分別制作三個(gè)進(jìn)水邊短樣板33、34、35和三個(gè)出水邊短樣板36、37、38。它們可以導(dǎo)葉片2的進(jìn)水邊23和出水邊24上不同的圓周位置為基準(zhǔn)。如可以如圖11中所示，按導(dǎo)葉片2進(jìn)水邊23和出水邊24長度的四等分位置為基準(zhǔn)。為了進(jìn)一步加工好進(jìn)水邊23上的圓弧和出水邊24上的倒角，本發(fā)明的樣板3還可以包括圓弧樣板和倒角樣板，即可分別制作出與導(dǎo)葉片2上位置相對(duì)應(yīng)的圓弧樣板和倒角樣板。圓弧樣板和倒角樣板也制成線性槽型。
3.導(dǎo)葉體1毛坯的初步劃線參見圖1，圖2，圖4，圖12，圖13，導(dǎo)葉體1毛坯的初步劃線步驟如下(1)將導(dǎo)葉體1的鑄件毛坯臥式水平放置于劃線平臺(tái)上，支承大端11兩操舵油缸支承耳平面及小端12舵托處，調(diào)節(jié)三支承頂，在毛坯外圓四周劃水平、垂直十字線(包括腰線)，使大端11內(nèi)孔與小端12內(nèi)孔處未留加工余量的流道內(nèi)孔中心同心，保證左右操舵支承耳、上下舵托支承耳均對(duì)稱分布，檢查各支承耳座14凸臺(tái)加工余量，并劃加工線。尤其注意上下舵托耳圓弧、左右小耳的圓弧對(duì)稱分布。
(2)將導(dǎo)葉體1的大端11朝下放置在劃線平臺(tái)上，用三塊的等高鐵在大端11平面下均布?jí)|平，以便測量導(dǎo)葉片2到大端11精加工線距離，將其腰間中心線調(diào)整至與平臺(tái)垂直，根據(jù)導(dǎo)葉體1精加工余量在大小端面劃精加工線，測量各導(dǎo)葉片2的進(jìn)水邊23到大端11精加工線的垂直距離，即在各導(dǎo)葉片2上按三等分進(jìn)水邊23來放置短樣板33、34和35的位置，分別以導(dǎo)葉體中心線至短樣板34、35的距離為半徑劃圓弧線，測量兩個(gè)圓與導(dǎo)葉片2中線交線到大端11端部平面精加工線的距離，并作好記錄，為了保證各導(dǎo)葉片2的線型，須使各導(dǎo)葉片2到大端11端部(法蘭)平面加工線距離盡量相等，根據(jù)測量數(shù)據(jù)確定導(dǎo)葉片2進(jìn)水邊余量，劃兩操舵油缸支承耳座中心線，保證兩油缸銷孔壁厚偏差在規(guī)定范圍之內(nèi)。注意在劃線中必須根據(jù)導(dǎo)葉片2的進(jìn)水邊23余量、油缸耳座14的尺寸及其他尺寸綜合確定大端11精加工線的正確性。
4.焊接裝夾工藝支撐塊17參見圖12，圖13，在導(dǎo)葉體1外輪轂的中部位置焊接4塊輔助的支撐塊17，盡量保證4個(gè)支撐塊17在同一高度，且在圓周方向上呈對(duì)稱分布，支撐塊17和導(dǎo)葉體1外輪轂接觸部位應(yīng)制成斜面。
5.粗車導(dǎo)葉體車削大端11各內(nèi)孔及平面，大端11法蘭平面背面不加工，加工時(shí)大端11平面應(yīng)放半精加工的余量。在導(dǎo)葉片2進(jìn)水邊23的端部劃工藝圓線，測量導(dǎo)葉片2的工藝圓線處和大端11平面的豎直距離并作記錄，根據(jù)該尺寸分析導(dǎo)葉片2進(jìn)水邊23的軸向加工余量。車削小端12的噴口平面，保證導(dǎo)葉體1的軸向長度。車削小端23的噴口內(nèi)孔尺寸，車削支撐塊17的外圓及平面。檢查導(dǎo)葉片2頂部流道外側(cè)壁表面15的線型；測量導(dǎo)葉體1大端11內(nèi)孔中軸承止檔位的尺寸，計(jì)算其精加工的余量。
6.導(dǎo)葉體1毛坯的泵壓檢查制作相應(yīng)的密封固定件，將導(dǎo)葉體1的大端11和小端12密封，用手動(dòng)泵向?qū)~體1的內(nèi)部注入壓力液體，對(duì)導(dǎo)葉體1的外腔進(jìn)行承壓測試，操作手動(dòng)泵使壓力緩慢升高并觀察外錐體有無滲漏。當(dāng)壓力升高至1MPa后保壓30分鐘，在保壓過程中檢查外錐體應(yīng)無滲漏現(xiàn)象。
7.粗車后的導(dǎo)葉體1劃線(1)對(duì)粗車后導(dǎo)葉體1上大端11和小端12的流道中心線進(jìn)行復(fù)查，如發(fā)現(xiàn)偏差較大，應(yīng)重新劃腰線，并作好記錄。
(2)用導(dǎo)葉片2的壓力面整體樣板32和吸力面整體樣板31對(duì)各導(dǎo)葉片2的葉型和大端11的流道外側(cè)壁表面15進(jìn)行初步檢查并作記錄。
(3)劃大端11平面和小端12平面的精加工線。
(4)在導(dǎo)葉片2進(jìn)水邊23分別按放置短樣板34、35的半徑劃兩個(gè)圓弧線，測量這兩個(gè)圓弧和導(dǎo)葉片2交線到大端11平面的精加工垂直距離，并和理論距離比較后確定加工余量。
8.半精車導(dǎo)葉體1半精車將導(dǎo)葉片11進(jìn)水邊23、出水邊24的長度及導(dǎo)葉體1的小端12內(nèi)部錐度加工到終檢尺寸要求，將大端11平面及止口放出精加工余量作為樣板的定位基準(zhǔn)，大端11的內(nèi)孔及其他各加工部位也均放出精加工余量，小端內(nèi)孔及端面加工到終檢尺寸。
9.半精車后的導(dǎo)葉體1劃線(1)將導(dǎo)葉體1放置于劃線平臺(tái)上，重新找正導(dǎo)葉體1上大端11的小端12的中心并調(diào)平腰線。
(2)將導(dǎo)葉片2進(jìn)行編號(hào)(其中導(dǎo)葉片2e、2i為有通油孔25的厚葉片，導(dǎo)葉片2a～2d和2j～2k為無通油孔的薄葉片)，在進(jìn)水邊23的導(dǎo)葉片2端面上分別以放置短樣板34、35的位置為半徑劃兩個(gè)圓弧線。用粗加工時(shí)的壓力面整體樣板32檢查導(dǎo)葉片2e上壓力面22的整體線型，測量壓力面整體樣板32和導(dǎo)葉片2e之間的間隙，并根據(jù)間隙情況在導(dǎo)葉片2e端部要放置短樣板35的圓弧線上找出壓力面22的加工基準(zhǔn)點(diǎn)(以壓力面加工線與圓弧線的交點(diǎn)作為加工基準(zhǔn)點(diǎn))，根據(jù)加工基準(zhǔn)點(diǎn)的位置通過計(jì)算可找出導(dǎo)葉片2e的壓力面22上放置短樣板33位置處的加工基準(zhǔn)點(diǎn)，將導(dǎo)葉片2e上放置短樣板33和短樣板45的兩處加工基準(zhǔn)點(diǎn)連起來畫出加工基準(zhǔn)線，根據(jù)該加工基準(zhǔn)線劃各導(dǎo)葉片2的中線和吸力面加工線，保證三條線平行。
(3)用卡鉗對(duì)各導(dǎo)葉片2進(jìn)行嚴(yán)格分度，劃出各導(dǎo)葉片2的中線。
10.對(duì)各導(dǎo)葉片2的壓力面22進(jìn)行粗打磨用半精加工時(shí)的壓力面整體樣板32，逐個(gè)放置于各導(dǎo)葉片2的壓力面22上，以此作為基準(zhǔn)，用砂輪進(jìn)行打磨，使壓力面22曲面整體平順光滑，壓力面整體樣板32和壓力面22之間的間隙應(yīng)符合要求。
11.對(duì)導(dǎo)葉片2的數(shù)控加工(1)將導(dǎo)葉體1臥式放置于五坐標(biāo)數(shù)控加工機(jī)床的工作臺(tái)上，校正大端11平面與工作臺(tái)的垂直度和大端11內(nèi)腔孔的圓跳動(dòng)。
(2)復(fù)核導(dǎo)葉片2a～2k上所劃中線，按數(shù)控加工程序加工導(dǎo)葉片2上進(jìn)水邊23的吸力面21、壓力面22打磨基準(zhǔn)面以及流道外側(cè)壁表面15大端進(jìn)口處余量多的部分。
12.風(fēng)鏟打磨導(dǎo)葉片2(1)使用砂輪將進(jìn)水邊23處吸力面21上的機(jī)加工刀紋打磨掉，并采用光順的方式用風(fēng)鏟打磨加工出整個(gè)進(jìn)水邊23的吸力面21，并使其表面粗糙度符合要求。
(2)將吸力面整體樣板31(安裝上半精加工用的定位塊4)放置于導(dǎo)葉片2上的吸力面21上，用風(fēng)鏟并用砂輪打磨吸力面21的整體線型，用吸力面整體線型樣板32檢測，并使其表面粗糙度符合要求。
(3)將進(jìn)水邊短樣板33、34、35放置于進(jìn)水邊23壓力面22的對(duì)應(yīng)位置上，用砂輪打磨出進(jìn)水邊23上壓力面22部位的線型，用進(jìn)水邊短樣板33、34、 35檢測，并使其表面粗糙度符合要求。
(4)將壓力面整體樣板32(安裝上半精加工用的定位塊4)放置于導(dǎo)葉片2的壓力面22上，用風(fēng)鏟并用砂輪打磨壓力面22的整體線型，用壓力面整體樣板32檢測，并使其表面粗糙度符合要求。
(5)將出水邊短樣板36、37、38放置于出水邊24吸力面21的對(duì)應(yīng)位置上，用風(fēng)鏟并用砂輪打磨出水邊23上吸力面21部位的線型，用進(jìn)水邊短樣板33、34、35檢測，并使其表面粗糙度符合要求。
(6)采用光順的方式用砂輪打磨吸力面21的中間過渡部分，并使其表面粗糙度符合要求。
(7)用砂輪打磨進(jìn)水邊23端部的圓弧，用進(jìn)水邊圓弧樣板檢查。
(8)用砂輪打磨出水邊24端部的倒角，用出水邊倒角樣板檢查。
(9)用風(fēng)鏟打磨加工大端11法蘭背面和外輪轂交接處，使其表面粗糙度符合要求。
(10)用砂輪打磨大端11的流道外側(cè)壁表面15和流道內(nèi)側(cè)壁表面16，使其光順平滑且表面粗糙度符合要求。
(11)用砂輪打磨大端11部位的潤滑油腔13，不允許有夾砂現(xiàn)象并使其表面粗糙度符合要求。。
(12)用砂輪打磨小端12的流道外側(cè)壁表面15流道內(nèi)側(cè)壁表面16和小端12的錐體外表面。使其光順平滑且表面粗糙度符合要求。
13.半精加工打磨完畢后的導(dǎo)葉體1外腔泵壓檢查其密封加壓方式與步驟6基本相同。用手動(dòng)泵對(duì)外腔進(jìn)行泵壓(壓力1MPa)，使壓力緩慢升高并觀察外錐體有無滲漏，保壓時(shí)間4小時(shí)。
14.對(duì)導(dǎo)葉體1所有加工面、流道上表面15、流道下表面16和潤滑油腔13進(jìn)行著色滲透檢查。
15.精車導(dǎo)葉體1的各加工面至終檢尺寸。
16.精車加工后劃線重劃大端11平面和小端12平面的十字線及腰線，劃導(dǎo)葉體1外部油缸耳座14平面和其上的銷孔位置，劃大端11平面至各孔位置的水平中心線。
17.鏜各銷孔。
18.導(dǎo)葉片2e、2i上通油孔25的加工
(1)將導(dǎo)葉體1大端朝上，放于TPX6113鏜床工作臺(tái)上并校平大端11的平面，人工采用便攜式超聲波探測儀測量導(dǎo)葉片2e、2i上最大壁厚位置并在吸力面21上作標(biāo)記，測量該標(biāo)記與大端11的軸向距離，根據(jù)所測距離在導(dǎo)葉片2e、2i的吸力面21上作一條與大端11平面等距離的校正線，并將該校正線延伸至大端11的平面上，用卡鉗復(fù)檢該校正線上下位置上超聲波探測儀所測得導(dǎo)葉片2e、2i的厚度，并做好尺寸記錄。
(2)將百分表通過過渡桿吸附于鏜床主軸上，轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)，校正吸力面21水平校正線，使其跳動(dòng)量符合要求，保證鏜床主軸與校正線平行。將頂尖裝入主軸，移動(dòng)主軸至吸力面校正線在大端11平面的延伸線處，使頂尖頂點(diǎn)與延伸線在同一水平線上。將主軸向下移到吸力面校正線至大端11平面之間所測的距離，并測量校正線處吸力面21與水平面的夾角，計(jì)算吸力面校正線與導(dǎo)葉片校正線水平截面中心線的水平距離，水平移動(dòng)主軸，使主軸與導(dǎo)葉片校正線水平截面中心線在同一直線上，將該點(diǎn)坐標(biāo)值設(shè)為零點(diǎn)。
(3)加工通油孔25的凸臺(tái)平面，使該凸臺(tái)表面距導(dǎo)葉體中心距離至終檢尺寸，且表面粗糙度符合要求。
(4)在坐標(biāo)值的零點(diǎn)位置，先用約等于通油孔25直徑2/3的短鉆頭鉆導(dǎo)向孔，隨時(shí)用超聲波探測儀測量孔壁厚度，保證通油孔25內(nèi)壁至導(dǎo)葉片2e、2i上吸力面21和壓力面22外壁處的最小壁厚在規(guī)定的范圍內(nèi)，針對(duì)雙相不銹鋼易粘刀，鐵屑長以及鑄件缺陷易崩刀的特點(diǎn)，應(yīng)采取預(yù)防措施，如修磨并修正鉆頭刀部，小進(jìn)給量進(jìn)刀，頻繁退刀冷卻，用SC-820不銹鋼加工乳化油冷卻、潤滑。
(5)采用與通油孔25直徑相同的鉆頭先進(jìn)行擴(kuò)孔、后鉆深孔直至潤滑油腔13內(nèi)，并隨時(shí)用超聲波探測儀測量通油孔25兩側(cè)的壁厚尺寸，保證導(dǎo)葉片2e、2i上吸力面21和壓力面22的外壁至通油孔25內(nèi)的最小壁厚在規(guī)定的范圍內(nèi)，在鉆孔過程中，采取與前步驟相同的冷卻、潤滑等積極預(yù)防措施。
19.使用鉆模鉆出大端11平面上的各孔。
20.潤滑油腔13的泵壓檢查制作相應(yīng)的密封固定件，將導(dǎo)葉體1上大端11內(nèi)孔中的潤滑油腔13密封，向通油孔25內(nèi)注入液體如潤滑油，用手動(dòng)泵對(duì)潤滑油腔13內(nèi)的液體進(jìn)行加壓，使壓力緩慢升高并觀察內(nèi)錐體及導(dǎo)葉片2e、2i上有無滲漏。將壓力升高到0.8MPa并保壓2小時(shí)，在保壓過程中檢查內(nèi)錐體及導(dǎo)葉片2e、2i，應(yīng)無滲漏現(xiàn)象。
21.對(duì)各導(dǎo)葉片2及流道上表面15、流道下表面16進(jìn)行打磨拋光，去毛刺、通油孔25孔口攻絲，去除4塊支撐塊17。
20.對(duì)導(dǎo)葉體1外表面進(jìn)行噴砂處理，達(dá)到涂裝外表面的要求。
21.對(duì)導(dǎo)葉體1稱重，并將所測重量與理論重量作比較，作好記錄。
22.對(duì)導(dǎo)葉體1外輪轂表面噴涂油漆。
采用本發(fā)明方法加工的導(dǎo)葉體1，其尺寸精度，特別是導(dǎo)葉片2的分度位置、曲面形狀、表面粗糙度以及油缸耳座14的相互位置關(guān)系等關(guān)鍵尺寸的精度均大幅提高。將該導(dǎo)葉體1配套應(yīng)用于噴水推進(jìn)裝置中并進(jìn)行測試其質(zhì)量可靠，技術(shù)性能穩(wěn)定，噴水推進(jìn)效率可提高3％以上。現(xiàn)該噴水推進(jìn)裝置已順利通過了實(shí)船航行試驗(yàn)、系泊試驗(yàn)、強(qiáng)化試驗(yàn)考核，其中導(dǎo)葉體1產(chǎn)品的各項(xiàng)質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到國外同類產(chǎn)品的水平。
權(quán)利要求
1.一種噴水推進(jìn)裝置導(dǎo)葉體的加工方法，包括毛坯鑄造、導(dǎo)葉體(1)粗加工、半精加工、精加工和通油孔(25)加工等步驟，其特征在于A.在毛坯鑄造步驟中控制導(dǎo)葉片(2)的進(jìn)水邊(23)和出水邊(24)最薄部位上留3～4毫米的加工余量，在壓力面(22)和吸力面(21)上的其他部位留2-3毫米的加工余量；B.以導(dǎo)葉體(1)計(jì)算機(jī)三維模型上導(dǎo)葉片(2)的截面線型制作樣板(3)；C.在導(dǎo)葉體(1)粗加工步驟中先對(duì)毛坯進(jìn)行劃線，再粗車導(dǎo)葉體(1)上大端(11)的平面、小端(12)的平面及內(nèi)孔平面，并用樣板(3)檢查各導(dǎo)葉片(2)的葉形，然后劃出大端(11)的平面、小端(12)的平面及導(dǎo)葉片(2)的精加工線；D.半精加工步驟中D1.先半精車導(dǎo)葉體(1)上大端(11)樣板定位塊定位平面，精車小端(12)平面至終極尺寸，再采用樣板(3)檢測導(dǎo)葉片(2)，根據(jù)加工基準(zhǔn)線劃各導(dǎo)葉片(2)的中線和吸力面加工線，然后以樣板(3)為基準(zhǔn)對(duì)各導(dǎo)葉片(2)的壓力面(22)進(jìn)行粗打磨；D2.按數(shù)控加工程序加工導(dǎo)葉片(2)上進(jìn)水邊(23)的吸力面(21)、壓力面(22)打磨基準(zhǔn)及流道外側(cè)壁表面(15)；D3.以樣板(3)為基準(zhǔn)檢測并打磨導(dǎo)葉片(2)的吸力面(21)、壓力面(22)、進(jìn)水邊(23)的圓弧和出水邊(24)的倒角；E.在通油孔(25)加工步驟中使用超聲波探測儀跟蹤監(jiān)測通油孔(23)的壁厚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴水推進(jìn)裝置導(dǎo)葉體的加工方法，其特征在于在導(dǎo)葉體(1)粗加工或半精加工完成后，將導(dǎo)葉體(1)兩端密封，注入液體加壓檢查導(dǎo)葉體(1)外腔的滲漏情況。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴水推進(jìn)裝置導(dǎo)葉體的加工方法，其特征在于在通油孔(25)加工完成后，將導(dǎo)葉體(1)的潤滑油腔(13)密封，向通油孔(25)注入液體，加壓檢查導(dǎo)葉片(2)及潤滑油腔(13)的滲漏情況。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴水推進(jìn)裝置導(dǎo)葉體的加工方法，其特征在于樣板(3)包括吸力面整體樣板(31)、壓力面整體樣板(32)、進(jìn)水邊短樣板(33、34、35)和出水邊短樣板(36、37、38)，在吸力面整體樣板(31)和壓力面整體樣板(32)上安裝有以大端(11)平面為基準(zhǔn)的定位塊(4)，進(jìn)水邊短樣板(33、34、35)和出水邊短樣板(36、37、38)分別以導(dǎo)葉片(2)上進(jìn)水邊(23)和出水邊(24)的對(duì)應(yīng)位置為基準(zhǔn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種噴水推進(jìn)裝置導(dǎo)葉體的加工方法，其特征在于樣板(3)還包括進(jìn)水邊(23)上的圓弧樣板和出水邊(24)上的倒角樣板。
全文摘要
一種噴水推進(jìn)裝置導(dǎo)葉體的加工方法，屬于船舶用流體推進(jìn)裝置的加工，通過控制鑄件的加工余量，改進(jìn)對(duì)導(dǎo)葉體2各成形面的檢測和加工，采用超聲波探測儀監(jiān)測通油孔25的壁厚等措施，提高了雙相不銹鋼導(dǎo)葉體1中導(dǎo)葉片2曲面線型的精度，和導(dǎo)葉片2型值的控制能力。導(dǎo)葉片2中細(xì)長潤滑油孔的加工精度提高，保證了導(dǎo)葉片2與導(dǎo)葉體1各部位間相對(duì)位置關(guān)系的準(zhǔn)確性，提高了導(dǎo)葉體1及導(dǎo)葉片2的加工效率和加工精度，其產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國外同類產(chǎn)品的水平。為提高噴水推進(jìn)裝置的整機(jī)性能提供了有力保障。
文檔編號(hào)B23Q27/00GK1962360SQ20061012531
公開日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2006年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月6日
發(fā)明者張之良, 趙治國, 王益知 申請(qǐng)人:武漢船用機(jī)械有限責(zé)任公司