方钢叶片五轴铣削的工序安排

发布日期:2013-09-05    兰生客服中心    浏览:2464

  叶片基本上可以分成三大部分:叶根、叶身和叶冠。

  一般的方钢叶片都是单T或者双T型的叶根,至少有两个以上的叶根槽,以及进、出汽侧平面和内背径向平面;

  叶身是由若干档型线所组成,分成内弧、背弧和进汽边、出汽边四部分;

  最上面的部分是叶冠,同叶根一样也要加工出两侧面和内、背径向面来;而型面和叶根叶冠相交的区域是以圆角来过渡的,称之为转接。

  一个叶片的的工艺编制,首先要考虑的就是工艺方案的制定,根据产品的结构特点以及精度等级和技术要求,确定最稳定的装夹方式和最合理的加工手段,像联合循环机机组的高压动叶,要求最高的应该是两侧面的尺寸和内背径向面之间的节距,以及叶根和叶冠之间的位置度。装夹方式采用最基本的一夹一顶,但为了保证工艺基准的一致性,将定位的工艺凸台和中心孔先在立式加工中心上一次加工出来,再以加工好的定位基准进行整个叶片的加工。为了保证两侧面和节距的精度,这些部位都是用同一把精铣刀来进行加工,并且采用在线测量的方式,先加工出叶根或叶冠的两侧面,在线测量,调整刀长做准两侧面,再以调整好的刀长来加工相对应部位的内背径向面,以保证节距的要求。

  整个工序的安排如下:

  1、在五轴立式机床上,一次装夹,先加工出方钢的装夹工艺凸台,再用中心钻头加工两端定位用的中心孔,这样充分保证了所有工艺基准的一致性;

  2、用工艺凸台和中心孔定位,用一端压夹一端顶紧的方式在五轴机床上进行装夹;

  3、装夹牢固之后,首先整体开荒去除大面积的余量;

  4、粗加工出尾座顶尖端的两侧面和内背径向面,然后用精铣刀稍放量精加工该处两侧面,进行在线测量,和放量后的名义尺寸进行比较,相应调整刀长,再进行加工,直至做准两侧面;再以最后调整好的刀长,精铣出尾座侧的内背径向面;

  5、重复上面的步骤和在线测量调整刀长的方法,做准驱动端夹具一侧的两侧面,和该部位的内背径向面;

  6、然后粗铣型面和两处过渡圆角的转接,单面留0。5~1MM余量;

  7、再分粗、精铣加工出叶根槽和汽封以及各个倒角和工艺槽;

  8、回转加工精铣型面,以及两处转接;如果余量较大,也可以加一步半精加工;

  9、最后铣出叶顶和叶根底面,并用键槽铣刀钻出叶根底面的半圆槽,结束所有部位的加工。

  大面积的开荒去余量、粗铣两侧面及径向面和粗铣型面,用的都是同一把φ40MMR6的粗铣圆角刀片刀,刀片是φ12MM的圆刀片,用低转速大进给的方法进行加工。精铣两侧面和径向面的精铣刀是φ63MM的刀片刀,用的是R0。5的方肩刀片。精铣型面的精铣刀是φ20MMR4的刀片刀,用φ8MM圆刀片。转接部位用的是4°的锥度球头刀。至于其余的根槽等部位,用的是整体硬质合金立铣刀,根据不同的槽宽,选用不同的直径及R角,以及不同的加工参数。

  最初的工艺方案是无论粗精加工,所有的部位都在五轴设备上加工出来,并将工艺凸台放在叶冠一侧,那么装夹的时候,叶冠在夹具处压紧而叶根放到了尾座顶尖处,这样加工出来的叶根内、背径向面出现了大量的振纹,无论怎样调整加工参数结果都不理想,而且叶片越长振纹越严重;后来将工艺方案改成工艺凸台放在叶根处压紧而叶冠一侧顶紧,就解决了径向面振纹的问题。另一个困扰我们的难题是叶根底面半圆槽的加工,因为它和径向面不垂直,保证不了其左右位置公差的要求,为此浪费了大量的时间和坯料,最后和工艺人员沟通,只好将半圆槽放到三轴设备去做。

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