汽輪機(jī)噴汽蓋板上噴汽口的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽輪機(jī)加工領(lǐng)域，特別是涉及一種汽輪機(jī)噴汽蓋板上噴汽口的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽輪機(jī)噴汽蓋板上的噴汽口是推動(dòng)轉(zhuǎn)子的必要結(jié)構(gòu)，參見(jiàn)圖1、圖2，汽輪機(jī)噴汽蓋板上噴汽口沿逆時(shí)針?lè)较蚍謩e為半孔、錐孔、直孔、沉孔，各內(nèi)徑精度均為H9，至于軸向尺寸因?yàn)榱黧w壓強(qiáng)等關(guān)系主要與橫截面有關(guān)，在表面質(zhì)量很高，軸向距離很短的情況下可忽略能量損耗，噴汽口的半孔與錐孔進(jìn)行導(dǎo)流，經(jīng)直孔從沉孔噴出。因此，要求尺寸精準(zhǔn)、內(nèi)壁光滑、結(jié)構(gòu)符合設(shè)計(jì)，才能減少氣流能量的損耗，從而達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期使用要求和額定功率。然而，噴汽口是一種異型孔，不僅孔徑小，而且要求加工的精度高，加工難度非常大，必須從刀具、機(jī)床、加工方法等多方面考慮。
[0003]現(xiàn)有的汽輪機(jī)噴汽蓋板上的噴汽口的加工方式為:使用鉆頭鉆預(yù)孔后，使用成型刀沿噴汽蓋板的逆時(shí)針?lè)较驅(qū)肟?、錐孔、直孔直接加工，但因?yàn)榈毒咧睆健傂缘仍蚪?jīng)常發(fā)生斷刀，或發(fā)振，不僅費(fèi)刀具更是費(fèi)毛坯，成本高，但合格率低，噴汽口沉孔的加工需另行裝夾，再沿噴汽蓋板的順時(shí)針?lè)较蚣庸?，由于?jīng)過(guò)兩次裝夾，位置精度較低。
[0004]汽輪機(jī)上的噴汽口加工的主要難度體現(xiàn)在于尺寸精度和結(jié)構(gòu)的保證上；
[0005]難度一:作為噴汽口，為達(dá)到汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)功率，必須保證噴汽口孔壁的光潔度和避免孔內(nèi)出現(xiàn)臺(tái)階面，而噴汽口孔徑小，在考慮刀具夾套避開(kāi)零件的情況下懸出部位較長(zhǎng)，一般刀具加工不僅難以保證尺寸而且容易發(fā)生斷刀和產(chǎn)生加工振紋，產(chǎn)生尺寸超差、表面質(zhì)量不好，在兩個(gè)方向加工時(shí)有可能出現(xiàn)碰傷已加工壁的情況。
[0006]難度二:因?yàn)榧庸ぶ笨讜r(shí)刀子直徑太小剛性極差，非常容易斷刀，沿噴汽蓋板的逆時(shí)針?lè)较蚣庸r(shí)，刀具長(zhǎng)徑比大于21:1，進(jìn)一步減弱了刀具剛性，成倍的增加斷刀風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種汽輪機(jī)噴汽蓋板上噴汽口的加工方法，本方法加工出的噴汽蓋板上的噴汽口尺寸精度更高，表面質(zhì)量更好，加工過(guò)程中不易發(fā)生斷刀和產(chǎn)生加工振紋。
[0008]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0009]一種汽輪機(jī)噴汽蓋板上噴汽口的加工方法，該方法包括第一加工工序、第二加工工序:
[0010]所述第一加工工序按以下步驟進(jìn)行:
[0011]步驟I)半孔粗加工，使用專(zhuān)用成型刀具A加工出噴汽口的半孔，除去半孔的大部分加工余量；
[0012]步驟2)錐孔粗加工，使用專(zhuān)用成型刀具B加工出噴汽口的錐孔，除去錐孔的大部分加工余量；
[0013]步驟3)錐孔半精加工，使用專(zhuān)用成型刀具C對(duì)粗加工出的噴汽口的錐孔進(jìn)行半精加工，留下精加工余量；
[0014]步驟4)半孔和錐孔成型，使用專(zhuān)用成型刀具D對(duì)粗加工出的半孔和半精加工出的錐孔同時(shí)進(jìn)行精加工，至所需的規(guī)格尺寸；
[0015]所述第二加工工序按以下步驟進(jìn)行:
[0016]步驟I)沉孔成型，使用銑刀加工出噴汽口的沉孔，至所需的規(guī)格尺寸；
[0017]步驟2)直孔粗加工，使用鉆頭預(yù)鉆出噴汽口的直孔，除去直孔的大部分加工余量;
[0018]步驟3)直孔成型，使用專(zhuān)用成型刀具E對(duì)粗加工出的噴汽口的直孔進(jìn)行半精加工，至所需的規(guī)格尺寸；
[0019]步驟4)圓角成型，使用專(zhuān)用成型刀具F加工出沉孔與直孔之間的圓角，至所需的規(guī)格尺寸。
[0020]為了優(yōu)先保證半孔與錐孔的加工精度和表面質(zhì)量，提高噴汽口的導(dǎo)流效果，優(yōu)選地，所述第一加工工序的加工順序在第二加工工序之前。
[0021]為了提高刀具的硬度、耐磨性，保證噴汽口的加工質(zhì)量，優(yōu)選地，所述專(zhuān)用成型刀具A、專(zhuān)用成型刀具B、專(zhuān)用成型刀具C、專(zhuān)用成型刀具D、專(zhuān)用成型刀具E、專(zhuān)用成型刀具F均由硬質(zhì)合金制成。
[0022]為了提高噴汽口的表面質(zhì)量，優(yōu)選地，完成第一加工工序、第二加工工序之后，去毛刺。
[0023]為了有利于第一加工工序各步驟的加工，優(yōu)選地，所述專(zhuān)用成型刀具A、專(zhuān)用成型刀具C、專(zhuān)用成型刀具D為銑刀，所述專(zhuān)用成型刀具B為鉆頭。
[0024]為了均勻第一加工工序中步驟4)各處加工余量，優(yōu)選地，所述第一加工工序的步驟3)完成后，對(duì)異型孔進(jìn)行修整，修光錐孔與半孔之間分別加工形成的接刀面。
[0025]為了降低加工成本，優(yōu)選地，所述專(zhuān)用成型刀具E為鉸刀。
[0026]為了減短制作周期，降低制作成本，優(yōu)選地，所述專(zhuān)用成型刀具F采用鉆頭改制鉆尖部分制成。
[0027]為了防止兩次裝夾零件導(dǎo)致基準(zhǔn)不重合，最后加工出的孔可能錯(cuò)位，保證精度和加工方式，優(yōu)選地，所述第一加工工序、第二加工工序之前共進(jìn)行一次裝夾，并采用五軸數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。
[0028]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0029]為了減小刀具的長(zhǎng)度，本發(fā)明采用兩道加工工序加工汽輪機(jī)噴汽蓋板上噴汽口，先進(jìn)行分段去余量專(zhuān)用成型刀具設(shè)計(jì)，再設(shè)計(jì)成型刀進(jìn)行修光和半徑加工，最后使用成型刀進(jìn)行精加工，由于采用成型刀加工，刀具更粗，長(zhǎng)徑比更小，增加了剛性，減小了斷刀風(fēng)險(xiǎn)，本方法加工出的噴汽蓋板上的噴汽口精度更高，優(yōu)秀的表面質(zhì)量，加工過(guò)程中不會(huì)發(fā)生斷刀和產(chǎn)生加工振紋，降低了刀具成本和廢品成本，減少了走刀步驟，提高了加工效率。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為噴汽蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為圖1的A-A剖視示意圖；
[0032]圖3為專(zhuān)用成型刀具A加工半孔示意圖；
[0033]圖4為專(zhuān)用成型刀具B粗加工錐孔示意圖；
[0034]圖5為專(zhuān)用成型刀具C半精加工錐孔示意圖；
[0035]圖6為專(zhuān)用成型刀具D精加工半孔、錐孔示意圖；
[0036]圖7為銑刀加工沉孔示意圖；
[0037]圖8為專(zhuān)用成型刀具E加工直孔示意圖；
[0038]圖9為專(zhuān)用成型刀具F加工圓角示意圖。
[0039]附圖標(biāo)記
[0040]附圖中I為噴汽蓋板，2為半孔，3為錐孔，4為沉孔，5為直孔，6為圓角。
【具體實(shí)施方式】
[0041]本發(fā)明汽輪機(jī)噴汽蓋板上噴汽口的加工方法，該方法包括第一加工工序、第二加工工序，所述第一加工工序的加工順序在第二加工工序之前，當(dāng)然，所述第一加工工序的加工順序也可以在第二加工工序之后。所述第一加工工序、第二加工工序之前共進(jìn)行一次裝夾，并采用五軸數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工，防止兩次裝夾零件導(dǎo)致基準(zhǔn)不重合，最后加工出的孔可能錯(cuò)位，機(jī)床選用的為五軸數(shù)控機(jī)床，以保證精度和加工方式。
[0042]所述第一加工工序按以下步驟進(jìn)行:
[0043]步驟I)半孔粗加工，使用專(zhuān)用成型刀具A加工出噴汽口的半孔，除去半孔的大部分加工余量。半孔因?yàn)槿鄙僖幻婵妆?，如果采用鉆頭加工，會(huì)使鉆頭一面失空，由于切削力關(guān)系，鉆頭始終是受彎曲的，并產(chǎn)生很大的摩擦力，使刀刃很快磨損，鉆頭極易折斷，因此，半孔無(wú)法使用鉆頭去余量，因此專(zhuān)用成型刀具A直接選用