專利名稱：一種葉片形工件的加工方法及專用工裝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到一種機械加工方法及專用工裝，具體涉及到透平類機械的葉片形工件的加工方法及專用工裝。
背景技術：
葉片形工件是透平類機械必有的極其重要的零件之一，其特點是形狀復雜，技術要求高，加工難度大。葉片的種類很多，但各類葉片均由三部分組成葉頂、葉身(汽道部分)和葉根(裝配部分)，所述葉身部分包括有內弧、外弧。目前采用的加工方法是對單個毛胚的逐個面進行加工，由于葉片形工件的形狀復雜，需要加工的面多，包括有葉頂和葉根的多個平面，以及葉身的內弧、外弧兩個弧面，都需要逐個在銑床上進行成型加工，因形狀復雜，在加工時需要許多專用夾具、專用工具、專用量具，即使用專用的數(shù)控設備加工仍然費時費工，而且材料的利用率很低，大部分的的材料利用率不足30％，有的只有10％。

發(fā)明內容
為了解決現(xiàn)有葉片加工方法的費時、費工以及材料利用率低的問題，本發(fā)明提供了一種葉片形工件的加工方法及專用工裝一、將圓環(huán)狀毛胚用車床進行車削加工，對葉片形工件的葉頂?shù)捻斆?、兩個側面和葉根的底面、兩個側面進行加工。
二、將加工后的圓環(huán)狀毛胚固定在專用工裝上，用數(shù)控線切割機進行線切割，沿相鄰兩個葉片形工件的相交平面進行切割，加工出單個葉片形工件的半成品。
三、將單個葉片半成品逐個的在銑床上銑出內弧面和外弧面。
在步驟二中所述的專用工裝由基座、傳動軸、若干軸承、軸套、安裝盤以及定位銷組成，所述基座是專用工裝的固定支架，在基座的安裝加工工件的側面上開有定位孔，定位孔能夠與定位銷間隙配合，所述傳動軸的一端固定連接在安裝盤的中心位置，所述若干軸承固定在傳動軸與軸套之間，所述安裝盤是截面為“凸”型的圓環(huán)，安裝盤中間的凸起部分能夠與待加工的圓環(huán)狀毛胚間隙配合。
由于透平類機械的葉片形工件在安裝時，每個相鄰葉片形工件都是緊密裝配在一起形成一整圈的，本發(fā)明的圓環(huán)狀毛胚是根據(jù)葉片形工件裝配在葉輪上之后形成的圓環(huán)的形狀制作的，所以在進行線切割之后，葉片形工件的葉根、葉頂都已成型，無需二次加工，只要對每個葉片形工件的半成品的內弧面和外弧面進行銑加工即可，這樣不但大大減少了每個葉片形工件的加工工序、縮短了加工時間、保證了葉片形工件的葉頂以及葉根形狀的一致性，還提高了材料的利用率。使用本發(fā)明的葉片形工件的加工方法，加工同樣數(shù)量的葉片形工件，能夠減少70％的加工次數(shù)，材料的利用率能達到60％，甚至更高。本發(fā)明的專用工裝結構簡單，操作方便、裝配容易。


圖1是葉片形工件的主視圖，圖2是圖1的左視圖，圖3是圖2的A-A剖視圖，圖4是若干個葉片形工件安裝在葉輪上之后形成的圓環(huán)的示意圖，圖5是圓環(huán)狀毛胚經車削加工之后的形狀示意圖，圖6是圖5的B-B剖視圖，圖7是圓環(huán)狀毛胚在數(shù)控線切割機上需要進行線切割的切割線的示意圖，圖8是經過線切割加工之后的單個毛胚的主視圖，圖9是圖8的左視圖，圖10是圖9的C-C剖視圖，圖11是圓環(huán)狀毛胚在進行線切割時所需要的專用工裝的結構示意圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一參見圖1至圖10說明本實施方式，本實施方式的葉片形工件的加工步驟為一、用車床對圓環(huán)狀毛胚進行車削加工，先后在圓盤狀毛胚的兩個平面對葉片形工件的各個側面進行車削加工，加工出葉片形工件的第一平面1、第二平面2、第四平面4、第一凹槽5、第六平面6、第七平面7、第十二平面12、第十平面10、第二凹槽9、第八平面8。
該步驟中所述的圓環(huán)狀毛胚，是根據(jù)若干葉片形工件安裝在葉輪上之后形成的圓環(huán)的形狀制作的。圖1至圖3是葉片形工件的結構示意圖，當葉輪上裝滿葉片形工件之后，形狀如圖4所示，某個葉片形工件的第十三平面13和第十四平面14分別與其相鄰的葉片形工件的第十五平面15和第十六平面16緊緊貼在一起，所有裝在葉輪上的葉片形工件形成一個圓環(huán)狀的整體，本發(fā)明根據(jù)所述圓環(huán)狀的整體制作相應的圓環(huán)狀的毛胚，使用所述圓環(huán)狀毛胚進行葉片形工件的加工時，一個毛胚可以加工出多個葉片形工件，不但可以減少加工次數(shù)，提高材料的利用率，還能夠保證所加工的葉片形工件外形的一致性。
首先對圓環(huán)狀毛胚的一個平面進行加工，先后車出葉頂?shù)牡谝黄矫?、葉頂?shù)牡诙矫?、葉根的第四平面4、第一凹槽5、第六平面6和第七平面7，然后在圓環(huán)狀毛胚的對稱平面上對稱加工葉頂?shù)牡谑矫?2、葉根的第十平面10、第二凹槽9和第八平面8。
此時，所有需要加工的葉片形工件的側面的形狀都已經加工完成，并且所有葉片形工件的葉根、葉頂?shù)膫让嫱庑蔚囊恢滦苑浅：谩?br> 二、將加工后的圓環(huán)狀毛胚固定在專用工裝上，用數(shù)控線切割機沿相鄰兩個葉片形工件相交處的平面進行切割，加工出單個葉片形工件的半成品。
由于線切割技術的高精度、切縫小的特點，加工的精度能夠達到0.01mm，切縫只有0.20mm，完全能夠滿足葉片形工件的加工精度要求。
三、將單個葉片形工件的半成品逐個在銑床上銑出內弧面11和外弧面3。
使用本方法進行葉片形工件的加工，以加工80個葉片形工件為例采用傳統(tǒng)的加工方法每個葉片的葉頂、葉根的各個平面和內弧、外弧共需要進行6次車削加工和5次銑加工，加工80個葉片形工件共需要880次的加工。
采用本發(fā)明的加工方法，選擇能夠加工80個葉片形工件的圓環(huán)狀毛胚，首先對所有葉片形工件的頁頂、葉根的各個側面進行12次的車削加工，然后在數(shù)控線切割機床上進行80次的數(shù)控線切割加工，最后在銑床上進行160次的銑加工，共需要252次的加工。從加工次數(shù)看，就節(jié)省了628次的加工次數(shù)，即節(jié)省了70％的加工次數(shù)，進而減少了加工時間。
與傳統(tǒng)的加工方法相比，傳統(tǒng)的加工方法中，需要多種專用工具、專用銑刀進行加工，而本發(fā)明的加工方法，只需要一個專用工裝即可，減少了加工時需要的特殊工裝的種類。
由于本發(fā)明采用的環(huán)形毛胚是根據(jù)葉片裝配后的整體形狀制作的，在加工過程中的線切割工序中，不產生廢料，只在車削加工和銑加工的過程中產生廢料，大大提高了材料的利用率，材料利用率能達到60％以上。
具體實施方式
二本實施方式與具體實施方式
一的區(qū)別在于，在步驟三之后，增加了步驟四，步驟四是對銑出的內弧面11和外弧面3進行拋光。
具體實施方式
三參見圖11。本發(fā)明的葉片形工件加工專用工裝由基座20、傳動軸22、若干軸承23、軸套24、安裝盤25以及定位銷27組成，所述基座20是專用工裝的固定支架，在基座20的安裝加工工件的側面20-1上開有定位孔28，定位孔28能夠與定位銷27間隙配合，所述傳動軸22的一端固定連接在安裝盤25的中心位置，所述若干軸承23固定在傳動軸22與軸套24之間，所述安裝盤25是截面為“凸”型的圓環(huán)，安裝盤25中間的凸起部分25-1能夠與待加工的圓環(huán)狀毛胚30間隙配合。
在進行線切割加工之前，先根據(jù)圓環(huán)狀毛胚所能加工出的葉片形工件的數(shù)量，在安裝盤25的底面25-2上加工若干分度孔29，所述分度孔29能夠與定位銷27間隙配合；然后將安裝盤25固定安裝在傳動軸22上，圓環(huán)狀毛胚固定在安裝盤25上，將定位銷27的一端插入基座20的定位孔28內，定位銷27的另一端插入安裝盤25的分度孔29中，使用線切割機對圓環(huán)狀毛胚的一條切割線進行切割，切割完畢后，將定位銷27取出，旋轉安裝盤25，使安裝盤25上相鄰的分度孔29與基座20上的定位孔28對應，然后將定位銷27的一端插入基座20上的定位孔28中，定位銷27的另一端插入分度孔29中，對下一條切割線進行切割，切割完成后，一個葉片形工件的半成品就加工完成了，以此類推，直到切割完所有的葉片形工件。
專用工裝的結構簡單，安裝、操作方便。
權利要求
1.一種葉片形工件的加工方法，其特征在于它的加工步驟為；一、將圓環(huán)狀毛胚用車床進行車削加工，先后在圓盤狀毛胚的兩個平面對葉片形工件的各個側面進行車削加工，加工出葉片形工件的第一平面(1)、第二平面(2)、第四平面(4)、第一凹槽(5)、第六平面(6)、第七平面(7)、第十二平面(12)、第十平面(10)、第二凹槽(9)、第八平面(8)；二、將加工后的圓環(huán)狀毛胚固定在專用工裝上，用數(shù)控線切割機沿相鄰兩個葉片形工件相交處的平面進行切割，加工出單個葉片形工件的半成品；三、將單個葉片形工件的半成品逐個在銑床上銑出內弧面(11)和外弧面(3)。
2.根據(jù)權利要求1所述的葉片形工件的加工方法，其特征在于所述的圓環(huán)狀毛胚是根據(jù)若干個葉片形工件安裝在葉輪上之后所形成的圓環(huán)形狀制作的。
3.根據(jù)權利要求1所述的葉片形工件的加工方法，其特征在于還包括步驟四，步驟四是對銑出的內弧面(11)和外弧面(3)進行拋光。
4.一種葉片形工件的加工專用工裝，其特征在于它是由基座(20)、傳動軸(22)、若干軸承(23)、軸套(24)、安裝盤(25)以及定位銷(27)組成，所述基座(20)是專用工裝的固定支架，在基座(20)的安裝加工工件的側面(20-1)上開有定位孔(28)，定位孔(28)能夠與定位銷(27)間隙配合，所述傳動軸(22)的一端固定連接在安裝盤(25)的中心位置，所述若干軸承(23)固定在傳動軸(22)與軸套(24)之間，所述安裝盤(25)是截面為“凸”型的圓環(huán)，安裝盤(25)中間的凸起部分(25-1)能夠與待加工的圓環(huán)狀毛胚(30)間隙配合。
全文摘要
一種葉片形工件的加工方法及專用工裝，涉及到一種機械加工方法及工裝。本發(fā)明解決了現(xiàn)有加工方法的費時、費工和費料的問題，它的加工步驟為一、將圓環(huán)狀毛胚用車床進行車削加工；二、將加工后的圓環(huán)狀毛坯固定在專用工裝上，在數(shù)控機床上線切割加工出單個葉片形工件的半成品；三、將單個葉片形工件的半成品逐個在銑床上銑出內弧面和外弧面。本發(fā)明的專用工裝由基座、傳動軸、若干軸承、軸套、安裝盤以及定位銷組成，傳動軸的一端與安裝盤的中心固定連接，安裝盤是截面為“凸”型的圓環(huán)，安裝盤中間的凸起部分能夠與待加工的圓環(huán)狀毛坯間隙配合。本發(fā)明可以廣泛應用到透平類機械的葉片形工件的生產加工中。
文檔編號B23H9/00GK1962145SQ20061015106
公開日2007年5月16日 申請日期2006年11月24日 優(yōu)先權日2006年11月24日
發(fā)明者胡梁發(fā) 申請人:胡梁發(fā)