渦輪葉片鋸齒形葉冠結(jié)構(gòu)的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空發(fā)動機渦輪葉片加工技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種渦輪葉片鋸齒形葉冠結(jié)構(gòu)的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]航空發(fā)動機渦輪葉片的鋸齒形葉冠如圖1所示，由2個工作面和4個非工作面組成。相鄰兩組葉片的工作面相互貼緊，非工作面則要保證一定的間隙。傳統(tǒng)的葉冠如圖2所示，如圖2a的“A-A剖面”和如圖2c的“C-C剖面”均是剖于非工作面，可以看出非工作面與中心(X-Y平面)沒有成角度，如圖2b的工作面“B-B剖面與中心(X-Y平面)成一定角度。加工時需要先把兩個非工作面磨削成型，然后再磨削工作面。
[0003]目前，動力渦輪葉片鋸齒形葉冠加工工序比較復(fù)雜，需用兩套砂輪才能將鋸齒形葉冠加工成型，兩套砂輪加工在轉(zhuǎn)接處必然存在“接刀痕”，因此存在鋸齒形葉冠加工面不圓滑的問題，導(dǎo)致后續(xù)使用過程中的噪音、振動、相互產(chǎn)生作用力、使用壽命長降低等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種渦輪葉片鋸齒形葉冠結(jié)構(gòu)的加工方法，以解決現(xiàn)有動力渦輪葉片鋸齒形葉冠加工方法，需用兩套砂輪才能將鋸齒形葉冠加工成型，加工工序比較復(fù)雜;兩套砂輪加工在轉(zhuǎn)接處必然存在“接刀痕”，導(dǎo)致鋸齒形葉冠加工面不圓滑的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明提供一種渦輪葉片鋸齒形葉冠結(jié)構(gòu)的加工方法，包括以下步驟:a、依據(jù)葉冠的非工作面與砂輪之間的相對位置建立立體坐標系;b、依據(jù)立體坐標系以及設(shè)計的葉冠第一側(cè)面的第一工作面，調(diào)整葉片姿態(tài)使第一工作面與砂輪對應(yīng)，并通過砂輪進行第一工作面和同側(cè)的第一非工作面的加工;C、第一工作面和第一非工作面加工完畢后，翻轉(zhuǎn)葉片，并進行葉片的偏轉(zhuǎn)，使設(shè)計的葉冠第二側(cè)的第二工作面與砂輪對應(yīng)，并通過砂輪進行第二工作面的加工;d、砂輪沿砂輪的徑向移動偏置，進行與第二工作面同側(cè)的第二非工作面的加工;e、通過同一砂輪完成鋸齒形葉冠結(jié)構(gòu)的加工。
[0006]進一步地，步驟a中立體坐標系的建立:葉冠設(shè)計有四個非工作面，每一側(cè)具有通過鋸齒形面連接的兩個非工作面;在葉冠第一側(cè)面的第一工作面與砂輪對應(yīng)布置的狀態(tài)下，設(shè)定葉冠的四個非工作面布設(shè)平面為立體坐標系的X-Y平面;設(shè)定砂輪布設(shè)平面為立體坐標系的X-Z平面;同時確定立體坐標系的X軸、Y軸和Z軸。
[0007]進一步地，步驟b的具體實施步驟為:調(diào)整待加工葉冠的四個非工作面，使四個非工作面處于立體坐標系的X-Y平面;調(diào)整葉片繞Z軸轉(zhuǎn)動，使待加工葉冠的第一工作面的鋸齒與砂輪的磨削面上下吻合;通過控制砂輪上下移動同時加工出第一工作面和第一非工作面。
[0008]進一步地，步驟c的具體實施步驟為:待加工葉冠在X-Y平面自轉(zhuǎn)180°實現(xiàn)葉片的翻轉(zhuǎn);然后將葉片繞X軸偏轉(zhuǎn)，使待加工葉冠的第二工作面垂直于X-Y平面，且第二工作面的鋸齒與砂輪的磨削面上下吻合;通過控制砂輪上下移動加工出第二工作面。
[0009]進一步地，葉片繞X軸偏轉(zhuǎn)角度確定:依據(jù)渦輪上葉片的數(shù)量確定偏轉(zhuǎn)角度，偏轉(zhuǎn)角度為360°除以葉片數(shù)量得到繞X軸的偏轉(zhuǎn)角度。
[0010]進一步地，步驟d的具體實施步驟為:將砂輪沿砂輪徑向向待加工葉冠的兩個第二非工作面方向偏置并進行第二非工作面的加工，從而形成兩個相對于第二工作面向內(nèi)偏置的第二非工作面。
[0011 ] 進一步地，第二非工作面相對于第二工作面的向內(nèi)偏置距離為0.1mm-0.3mm。
[0012]進一步地，砂輪為仿形砂輪，即砂輪的磨砂面外形與葉冠的鋸齒形面形狀相同；砂輪僅能夠上下移動以及沿砂輪側(cè)面布設(shè)方向進行橫向移動。
[0013]進一步地，待加工葉冠固定于數(shù)控機床上，由數(shù)控機床進行待加工葉冠的待加工姿態(tài)控制。
[0014]進一步地，鋸齒形葉冠加工完畢后，進行表面清理，獲得成型的渦輪葉片鋸齒形葉冠結(jié)構(gòu)。
[0015]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0016]本發(fā)明渦輪葉片鋸齒形葉冠結(jié)構(gòu)的加工方法，通過葉冠與砂輪的相對位置關(guān)系設(shè)定葉片與砂輪共用的立體坐標系，依據(jù)立體坐標系為基礎(chǔ)調(diào)整葉片的葉冠姿態(tài)，以實現(xiàn)同一砂輪對鋸齒形葉冠的兩側(cè)待加工面的加工，加工方便、快捷；由于采用一套砂輪進行鋸齒形葉冠的加工，能夠節(jié)約加工成本;并且通過改變鋸齒形葉冠的姿態(tài)，采用一套砂輪對鋸齒形葉冠的兩側(cè)待加工面行連續(xù)加工，能夠消除“接刀痕”，保證待加工面的表面光滑。
[0017]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0018]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1是動力渦輪相鄰葉片的鋸齒形葉冠拼接結(jié)構(gòu)示意圖；
[°02°]圖2是鋸齒形葉冠的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2a是圖2的A-A剖面圖；
[0022]圖2b是圖2的B-B剖面圖；
[0023]圖2c是圖2的C-C剖面圖；
[0024]圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例的渦輪葉片鋸齒形葉冠結(jié)構(gòu)的加工方法的流程框圖；
[0025]圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施例的第一工作面加工狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0026]圖5是本發(fā)明優(yōu)選實施例的第一工作面加工狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖之二；
[0027]圖6是本發(fā)明優(yōu)選實施例的第二工作面加工狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0028]圖7是本發(fā)明優(yōu)選實施例的第二工作面加工狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
[0029]圖例說明:
[0030]1、葉片；2、待加工葉冠；201、第一工作面；202、第二工作面；203、第一非工作面；204、第二非工作面;3、砂輪。
【具體實施方式】
[0031]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由下述所限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0032]圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例的渦輪葉片鋸齒形葉冠結(jié)構(gòu)的加工方法的流程框圖；圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施例的第一工作面加工狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖5是本發(fā)明優(yōu)選實施例的第一工作面加工狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖之二；圖6是本發(fā)明優(yōu)選實施例的第二工作面加工狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖之一;圖7是本發(fā)明優(yōu)選實施例的第二工作面加工狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
[0033]如圖3所示，本實施例的渦輪葉片鋸齒形葉冠結(jié)構(gòu)的加工方法，包括以下步驟:a、依據(jù)葉冠的非工作面與砂輪3之間的相對位置建立立體坐標系；b、依據(jù)立體坐標系以及設(shè)計的葉冠第一側(cè)面的第一工作面201，調(diào)整葉片I姿態(tài)使第一工作面201與砂輪3對應(yīng)，并通過砂輪3進行第一工作面201和同側(cè)的第一非工作面203的加工;C、第一工作面201和第一非工作面203加工完畢后，翻轉(zhuǎn)葉片I，并進行葉片I的偏轉(zhuǎn)，使設(shè)計的葉冠第二側(cè)的第二工作面202與砂輪3對應(yīng)，并通過砂輪3進行第二工作面202的加工;d、砂輪3沿砂輪3的徑向移動偏置，進行與第二工作面202同側(cè)的第二非工作面204的加工;e、通過同一砂輪3完成鋸齒形葉冠結(jié)構(gòu)的加工。本發(fā)明渦輪葉片鋸齒形葉冠結(jié)構(gòu)的加工方法，通過葉冠與砂輪的相對位置關(guān)系設(shè)定葉片與砂輪共用的立體坐標系，依據(jù)立體坐標系為基礎(chǔ)調(diào)整葉片的葉冠姿態(tài)，以實現(xiàn)同一砂輪對鋸齒形葉冠的兩側(cè)待加工面的加工，加工方便、快捷；由于采用一套砂輪進行鋸齒形葉冠的加工，能夠節(jié)約加工成本;并且通過改變鋸齒形葉冠的姿態(tài)，采用一套砂輪對鋸齒形葉冠的兩側(cè)待加工面行連續(xù)加工，能夠消除“接刀痕”，保證待加工面的表面光滑。
[0034]如圖4、圖5、圖6和圖7所示，本實施例中，步驟a中立體坐標系的建立:葉冠設(shè)計有四個非工作面，每一側(cè)具有通過鋸齒形面連接的兩個非工作面;在葉冠第一側(cè)面的第一工作面201與砂輪3對應(yīng)布置的狀態(tài)下，設(shè)定葉冠的四個非工作面布設(shè)平面為立體坐標系的X-Y平面;設(shè)定砂輪3布設(shè)平面為立體坐標系的X-Z平面；同時確定立體坐標系的X軸、Y軸和Z軸。
[0035]如圖4和圖5所述，本實施例中，步驟b的具體實施步驟為:調(diào)整待加工