汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋸齒輪槽的數(shù)控加工方法
【專利摘要】汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋸齒輪槽的數(shù)控加工方法，屬于機(jī)械加工領(lǐng)域。為了解決目前采用高速鋼成形刀具加工效率低的問(wèn)題。所述方法是基于1把直槽切刀、1把槽底加工刀具和2把鋸齒橫槽刀具實(shí)現(xiàn)的，且采用數(shù)控進(jìn)行控制；所述方法包括：以車好葉輪外包為軸向基準(zhǔn)，按照規(guī)定參數(shù)，使用直槽切刀加工帶角度的徑向直槽，使輪槽的左右兩側(cè)端面對(duì)稱；按照規(guī)定參數(shù)，使用與槽底等半徑的槽底加工刀具車準(zhǔn)輪槽槽底；以葉輪進(jìn)氣側(cè)端面為軸向?qū)Φ痘鶞?zhǔn)和以葉輪外圓為徑向?qū)Φ痘鶞?zhǔn)，分別使用2把鋸齒橫槽刀具，按照規(guī)定參數(shù)，加工輪槽的鋸齒橫槽，利用所述鋸齒橫槽刀具對(duì)輪槽槽口兩側(cè)端面依次進(jìn)行粗加工、非工作面精加工和工作面精加工。它適用于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋸齒輪槽的加工。
【專利說(shuō)明】汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋸齒輪槽的數(shù)控加工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]某汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子某級(jí)葉輪的輪槽具有結(jié)構(gòu)特殊復(fù)雜的特點(diǎn)(現(xiàn)稱之為鋸齒輪槽)，輪槽呈鋸齒狀，具有4個(gè)承力工作面，工作面之間尺寸公差要求嚴(yán)格，輪槽直槽部分兩側(cè)面呈一定角度，輪槽空間小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，齒型的準(zhǔn)確度、對(duì)稱性要求很高。傳統(tǒng)的高速鋼成形刀具加工效率低，鋸齒橫槽的加工精度低，刀具容易磨損，加工中容易出現(xiàn)打刀等意外情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決目前采用高速鋼成形刀具加工效率低的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋸齒輪槽的數(shù)控加工方法。
[0004]本發(fā)明的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋸齒輪槽的數(shù)控加工方法，
[0005]所述加工方法是基于I把直槽切刀、I把槽底加工刀具和2把鋸齒橫槽刀具實(shí)現(xiàn)的，所述加工方法采用數(shù)控進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)；
[0006]所述加工方法包括如下步驟:
[0007]步驟一:以車好的葉輪的外包為軸向基準(zhǔn)，按照輪槽規(guī)定的參數(shù)，使用直槽切刀加工帶角度的徑向直槽，并保證輪槽的左右兩側(cè)端面對(duì)稱；
[0008]步驟二:按照輪槽槽底的規(guī)定參數(shù)，使用與槽底等半徑的槽底加工刀具車準(zhǔn)輪槽槽底；
[0009]步驟三:以葉輪進(jìn)氣側(cè)端面為軸向?qū)Φ痘鶞?zhǔn)和以葉輪外圓為徑向?qū)Φ痘鶞?zhǔn)，分別使用2把鋸齒橫槽刀具，按照輪槽鋸齒橫槽的規(guī)定參數(shù)，加工輪槽的鋸齒橫槽，利用所述鋸齒橫槽刀具對(duì)輪槽槽口兩側(cè)端面依次進(jìn)行粗加工、非工作面精加工和工作面精加工。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于，本方法適用于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋸齒輪槽的加工，本方法使用了共4把刀具完成輪槽加工，加工時(shí)，以葉輪外圓I為徑向?qū)Φ痘鶞?zhǔn)，輪槽槽口進(jìn)氣側(cè)端面為軸向?qū)Φ痘鶞?zhǔn)。先使用直槽切刀，以葉輪端面為軸向基準(zhǔn)加工，帶角度徑向直槽。再使用與槽底等半徑的刀具車準(zhǔn)槽底。最后使用鋸齒橫槽刀具，加工準(zhǔn)鋸齒橫槽，包括粗加工、非工作面精加工、工作面精加工。由于采用數(shù)控機(jī)床，提高了加工精度，由于改用了工作轉(zhuǎn)速更高的刀具，提高了加工效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為【具體實(shí)施方式】一中加工汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋸齒輪槽的原理示意圖。
[0012]圖2為【具體實(shí)施方式】二中加工汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋸齒輪槽的原理示意圖。
[0013]圖3為【具體實(shí)施方式】二中加工汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋸齒輪槽的槽底的原理示意圖。
[0014]圖4為【具體實(shí)施方式】三中粗車輪槽的左側(cè)鋸齒橫槽的原理示意圖。
[0015]圖5為【具體實(shí)施方式】三中粗車輪槽的右側(cè)鋸齒橫槽的原理示意圖。
[0016]圖6為【具體實(shí)施方式】三中精車輪槽的左側(cè)鋸齒橫槽非工作面的原理示意圖。
[0017]圖7為【具體實(shí)施方式】三中精車輪槽的右側(cè)鋸齒橫槽非工作面的原理示意圖。
[0018]圖8為【具體實(shí)施方式】三中精車輪槽的左側(cè)鋸齒橫槽工作面的原理示意圖。
[0019]圖9為【具體實(shí)施方式】三中精車輪槽的右側(cè)鋸齒橫槽工作面的原理示意圖。
[0020]圖10為【具體實(shí)施方式】三中倒輪槽圓角的原理示意圖。其中Rm和Rn均為倒輪槽圓角。

【具體實(shí)施方式】
[0021]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋸齒輪槽的數(shù)控加工方法，所述加工方法是基于I把直槽切刀、I把槽底加工刀具和2把鋸齒橫槽刀具實(shí)現(xiàn)的，所述加工方法采用數(shù)控進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)；
[0022]所述加工方法包括如下步驟:
[0023]步驟一:以車好的葉輪的外包2為軸向基準(zhǔn)，按照輪槽規(guī)定的參數(shù)，使用直槽切刀加工帶角度的徑向直槽，并保證輪槽的左右兩側(cè)端面對(duì)稱；
[0024]步驟二:按照輪槽槽底的規(guī)定參數(shù)，使用與槽底等半徑的槽底加工刀具車準(zhǔn)輪槽槽底；
[0025]步驟三:以葉輪進(jìn)氣側(cè)端面為軸向?qū)Φ痘鶞?zhǔn)和以葉輪外圓I為徑向?qū)Φ痘鶞?zhǔn)，分別使用2把鋸齒橫槽刀具，按照輪槽鋸齒橫槽的規(guī)定參數(shù)，加工輪槽的鋸齒橫槽，利用所述鋸齒橫槽刀具對(duì)輪槽槽口兩側(cè)端面依次進(jìn)行粗加工、非工作面精加工和工作面精加工。
[0026]所述步驟二是槽口的左側(cè)端面3為軸向零點(diǎn)，按照輪槽規(guī)定的參數(shù)，采用槽底加工刀具車準(zhǔn)槽底，深度H，如圖3所示。
[0027]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋸齒輪槽的數(shù)控加工方法的進(jìn)一步限定，所述步驟一包括如下步驟:
[0028]步驟一一:以車好的葉輪的外包2為軸向基準(zhǔn)，按照直槽規(guī)定參數(shù)，采用直槽切刀車準(zhǔn)直槽槽口的寬度w和深度L，深度L =安全距離+輪槽深度h ;所述安全距離為加工前直槽切刀距離所述葉輪的外圓的尺寸；
[0029]步驟一二:按車好的葉輪的外包2對(duì)刀，根據(jù)規(guī)定參數(shù)返輪槽槽口的左側(cè)端面3為軸向零點(diǎn)，車準(zhǔn)槽口及輪槽的a度斜面，保證輪槽的左右兩側(cè)端面對(duì)稱，保證公差介于0-0.02mm。
[0030]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖4至圖10說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋸齒輪槽的數(shù)控加工方法的進(jìn)一步限定，所述步驟三包括如下步驟:
[0031 ] 步驟三一:以葉輪外圓I及輪槽槽口的左側(cè)端面3對(duì)刀，且以槽口的左側(cè)端面3為軸向零點(diǎn)，按照規(guī)定的輪槽鋸齒橫槽參數(shù)，粗車左側(cè)各橫槽；
[0032]步驟三二:以葉輪外圓I及輪槽槽口右側(cè)端面6對(duì)刀，且以槽口左側(cè)端面3為軸向零點(diǎn)，按照規(guī)定的輪槽鋸齒橫槽參數(shù)，粗車右側(cè)各橫槽；
[0033]步驟三三:以葉輪外圓I及輪槽槽口的左側(cè)端面3對(duì)刀，且以槽口的左側(cè)端面3為軸向零點(diǎn)，按照規(guī)定的輪槽鋸齒橫槽參數(shù)，精車左側(cè)各橫槽非工作面5 ；
[0034]步驟三四:以葉輪外圓I及輪槽槽口的右側(cè)端面6對(duì)刀，且以槽口的左側(cè)端面3為軸向零點(diǎn)，按照規(guī)定的輪槽鋸齒橫槽參數(shù)，精車各橫槽非工作面5 ；
[0035]步驟三五:以葉輪外圓I及輪槽槽口的左側(cè)端面3對(duì)刀，且以槽口的左側(cè)端面3為軸向零點(diǎn)，按照規(guī)定的輪槽鋸齒橫槽參數(shù)，精車左側(cè)各橫槽工作面4 ；
[0036]步驟三六:以葉輪外圓I及輪槽槽口的右側(cè)端面6對(duì)刀，且以槽口的左側(cè)端面3為軸向零點(diǎn)，按照規(guī)定的輪槽鋸齒橫槽參數(shù)，精車右側(cè)各橫槽工作面4 ；
[0037]步驟三七:利用步驟三一至三六，加工成輪槽，使葉輪外圓I至加工的輪槽的第一齒承力面的距離在12.5?12.9mm之間，且使葉輪外圓I到左右側(cè)工作面的距離相差不超過(guò) 0.02mm ;
[0038]步驟三八:以葉輪外圓I及輪槽槽口左側(cè)端面3對(duì)刀，且以槽口左側(cè)端面3為軸向零點(diǎn)，使用直槽切刀倒輪槽圓角。
【權(quán)利要求】
1.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋸齒輪槽的數(shù)控加工方法，其特征是在于，所述加工方法是基于I把直槽切刀、I把槽底加工刀具和2把鋸齒橫槽刀具實(shí)現(xiàn)的，所述加工方法采用數(shù)控進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)； 所述加工方法包括如下步驟: 步驟一:以車好的葉輪的外包(2)為軸向基準(zhǔn)，按照輪槽規(guī)定的參數(shù)，使用直槽切刀加工帶角度的徑向直槽，并保證輪槽的左右兩側(cè)端面對(duì)稱； 步驟二:按照輪槽槽底的規(guī)定參數(shù)，使用與槽底等半徑的槽底加工刀具車準(zhǔn)輪槽槽底； 步驟三:以葉輪進(jìn)氣側(cè)端面為軸向?qū)Φ痘鶞?zhǔn)和以葉輪外圓(I)為徑向?qū)Φ痘鶞?zhǔn)，分別使用2把鋸齒橫槽刀具，按照輪槽鋸齒橫槽的規(guī)定參數(shù)，加工輪槽的鋸齒橫槽，利用所述鋸齒橫槽刀具對(duì)輪槽槽口兩側(cè)端面依次進(jìn)行粗加工、非工作面精加工和工作面精加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋸齒輪槽的數(shù)控加工方法，其特征在于，所述步驟一包括如下步驟: 步驟一一:以車好的葉輪的外包(2)為軸向基準(zhǔn)，按照直槽規(guī)定參數(shù)，采用直槽切刀車準(zhǔn)直槽槽口的寬度w和深度L，深度L =安全距離+輪槽深度h ;所述安全距離為加工前直槽切刀距離所述葉輪的外圓的尺寸； 步驟一二:按車好的葉輪的外包(2)對(duì)刀，根據(jù)規(guī)定參數(shù)返輪槽槽口的左側(cè)端面(3)為軸向零點(diǎn)，車準(zhǔn)槽口及輪槽的a度斜面，保證輪槽的左右兩側(cè)端面對(duì)稱，保證公差介于0-0.02mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋸齒輪槽的數(shù)控加工方法，其特征在于，所述步驟三包括如下步驟: 步驟三一:以葉輪外圓(I)及輪槽槽口的左側(cè)端面(3)對(duì)刀，且以槽口的左側(cè)端面(3)為軸向零點(diǎn)，按照規(guī)定的輪槽鋸齒橫槽參數(shù)，粗車左側(cè)各橫槽； 步驟三二:以葉輪外圓(I)及輪槽槽口右側(cè)端面(6)對(duì)刀，且以槽口左側(cè)端面(3)為軸向零點(diǎn)，按照規(guī)定的輪槽鋸齒橫槽參數(shù)，粗車右側(cè)各橫槽； 步驟三三:以葉輪外圓(I)及輪槽槽口的左側(cè)端面(3)對(duì)刀，且以槽口的左側(cè)端面(3)為軸向零點(diǎn)，按照規(guī)定的輪槽鋸齒橫槽參數(shù)，精車左側(cè)各橫槽非工作面(5)； 步驟三四:以葉輪外圓(I)及輪槽槽口的右側(cè)端面(6)對(duì)刀，且以槽口的左側(cè)端面(3)為軸向零點(diǎn)，按照規(guī)定的輪槽鋸齒橫槽參數(shù)，精車各橫槽非工作面(5)； 步驟三五:以葉輪外圓(I)及輪槽槽口的左側(cè)端面(3)對(duì)刀，且以槽口的左側(cè)端面(3)為軸向零點(diǎn)，按照規(guī)定的輪槽鋸齒橫槽參數(shù)，精車左側(cè)各橫槽工作面(4)； 步驟三六:以葉輪外圓(I)及輪槽槽口的右側(cè)端面(6)對(duì)刀，且以槽口的左側(cè)端面(3)為軸向零點(diǎn)，按照規(guī)定的輪槽鋸齒橫槽參數(shù)，精車右側(cè)各橫槽工作面(4)； 步驟三七:利用步驟三一至三六，加工成輪槽，使葉輪外圓(I)至加工的輪槽的第一齒承力面的距離在12.5mm?12.9mm之間，且使葉輪外圓(I)到左右側(cè)工作面的距離相差不超過(guò) 0.02mm ； 步驟三八:以葉輪外圓(I)及輪槽槽口左側(cè)端面(3)對(duì)刀，且以槽口左側(cè)端面(3)為軸向零點(diǎn)，使用直槽切刀倒輪槽圓角。
【文檔編號(hào)】B23B1/00GK104162683SQ201410188447
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】關(guān)震, 王莉莉, 李宗祥, 李鳳娟, 姜榮恒, 張廣東 申請(qǐng)人:哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司