一種控制渦輪工作葉片榫齒壁厚的加工方法技術(shù)

一種控制渦輪工作葉片榫齒壁厚的加工方法，屬于渦輪葉片的加工技術(shù)領(lǐng)域。方法包括計算榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的尺寸的公差值；計算榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的尺寸的允許上偏差值和允許下偏差值；測量毛坯榫齒的榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的尺寸；進行基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換；計算毛料基準(zhǔn)與方箱基準(zhǔn)之間的尺寸的理論公差值；確定毛坯榫齒在回字形方箱內(nèi)的實際安裝位置；將固定了毛坯榫齒的回字形方箱安裝到機床中對毛坯榫齒進行加工。本發(fā)明專利技術(shù)降低了由于榫榫齒窗口偏移而導(dǎo)致的榫齒壁厚以及榫齒偏移尺寸不符合要求的問題發(fā)生的概率，增加了判斷毛坯榫齒是否合格的限定尺寸，避免了人力和物力資源的浪費。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種控制渦輪工作葉片榫齒壁厚的加工方法
本專利技術(shù)涉及渦輪葉片的加工
，特別涉及一種控制渦輪工作葉片榫齒壁厚的加工方法。
技術(shù)介紹
渦輪工作葉片的榫齒加工是工作葉片加工的重要程序，榫齒加工的技術(shù)要求很多，其中一個重要的技術(shù)指標(biāo)為榫齒的壁厚，榫齒的壁厚是由葉片毛坯和后續(xù)對毛坯的機加工共同保證的，首先毛坯尺寸需要符合要求，再通過對毛坯進行精加工使榫齒的壁厚達到要求。在實際加工過程中發(fā)現(xiàn)，由于榫齒壁厚尺寸超差而造成的產(chǎn)品報廢在渦輪工作葉片榫齒加工廢品中的比重最高，榫齒的壁厚尺寸控制是榫齒加工的難點，其難點主要集中在以下幾個方面：在通過鑄造工藝形成葉片毛坯過程中，由于型芯的位置偏移會導(dǎo)致榫齒窗口發(fā)生偏移，影響后續(xù)的加工過程中對于榫齒壁厚的控制；榫齒加工過程中，對稱榫齒位移公差會影響榫齒的壁厚；機加工進行基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的過程中，存在基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差，影響壁厚尺寸。如圖1所示，目前，制作完毛坯后，僅會測量毛坯榫齒1的窗口尺寸E，只要毛坯榫齒1的窗口尺寸E符合要求，即對毛坯榫齒1進行機加工，在機加工過程中，以毛料基準(zhǔn)對毛坯榫齒1進行加工，即切削掉毛坯榫齒的余量，通過機加工保證榫齒的壁厚尺寸B以及榫齒偏移尺寸，榫齒偏移尺寸為榫齒齒底與毛料基準(zhǔn)之間的距離A，但實際加工過程中發(fā)現(xiàn)，毛坯榫齒1的窗口尺寸E符合要求并不能保證毛坯尺寸合格，例如，雖然窗口尺寸E合格，但是由于榫齒窗口的偏移會使得后續(xù)加工出的榫齒的壁厚尺寸超差，只要榫齒的壁厚尺寸B超差即判定為廢品，因此，只要窗口尺寸E符合要求便對毛坯榫齒進行加工會增加榫齒的報廢率，同時由于對毛坯是否合格做出的判斷不準(zhǔn)確而出現(xiàn)了對不合格的毛坯也進行了機加工的現(xiàn)象，增加了無用功，浪費了人力和物力資源。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的由于榫齒窗口偏移導(dǎo)致榫齒的壁厚尺寸超差的問題，本專利技術(shù)提供了一種控制渦輪葉片榫齒壁厚的加工方法，所述控制渦輪葉片榫齒壁厚的加工方法包括：步驟1、計算榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的尺寸的公差值：將所需的榫齒的壁厚尺寸B作為封閉環(huán)、所需的榫齒偏移尺寸A作為增環(huán)、榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的距離作為減環(huán)，通過尺寸鏈進行計算得到榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的基本尺寸F、F的上偏差值f1和下偏差值f2；步驟2、計算榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的尺寸的允許上偏差值f3和允許下偏差值f4：f3＝f1+a1，f4＝f2+a2，a1為所述榫齒偏移尺寸A的上偏差值，a2為所述榫齒偏移尺寸A的下偏差值；步驟3、測量毛坯榫齒的榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的尺寸F1：若(F+f1)＜F1≤(F+f3)，或(F－f4)≤尺寸F1＜(F－f2)，則進行步驟4，其中，(F+f1)為榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的距離的理論最大值Fmax，(F－f2)為榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的距離的理論最小值Fmin，(F+f3)為榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的距離的允許最大值，(F－f4)為榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的距離的允許最小值；步驟4、進行基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換：將回字形方箱的底面作為方箱基準(zhǔn)，將毛坯榫齒的葉片放置在回字形方箱內(nèi)；步驟5、計算毛料基準(zhǔn)與方箱基準(zhǔn)之間的尺寸的理論公差值：測量方箱基準(zhǔn)距離榫齒齒底的尺寸C，給定尺寸C的上偏差值c1和下偏差值c2，將所需的榫齒偏移尺寸A作為封閉環(huán)、所述尺寸C作為增環(huán)、毛料基準(zhǔn)與方箱基準(zhǔn)之間的距離作為減環(huán)，通過尺寸鏈進行計算得到毛料基準(zhǔn)與方箱基準(zhǔn)之間的基本尺寸D、D的上偏差值d1和下偏差值d2，所述榫齒齒底為毛坯榫齒安裝在回字形方箱內(nèi)后，遠離回字形方箱基準(zhǔn)的榫齒齒底；步驟6、確定毛坯榫齒在回字形方箱內(nèi)的實際安裝位置：若(F+f1)＜F1≤(F+f3)，則計算F1與Fmax的差值X1，即X1＝F1－Fmax＝F1－(F+f1)：若X1≤d2，則將毛料基準(zhǔn)與方箱基準(zhǔn)之間的基本尺寸D減去X1，即得到D1＝D－X1，調(diào)整毛坯榫齒的葉片在回字形方箱內(nèi)的位置，使毛坯榫齒的毛料基準(zhǔn)與方箱基準(zhǔn)之間的尺寸在(D－d2)～(D－X1)的范圍內(nèi)，并用低熔點合金澆注葉片與回字形方箱之間的縫隙；若X1＞d2，則調(diào)整毛坯榫齒的葉片在回字形方箱內(nèi)的位置，使毛坯榫齒的毛料基準(zhǔn)與方箱基準(zhǔn)之間的尺寸為(D－d2)，用低熔點合金澆注葉片與回字形方箱之間的縫隙；若(F－f4)≤尺寸F1＜(F－f2)，則計算Fmin與F1的差值X2，即X2＝Fmin－F1＝(F－f2)－F1：若X2≤d1，則將毛料基準(zhǔn)與方箱基準(zhǔn)之間的基本尺寸D加上X2，即得到D2＝D+X2，調(diào)整毛坯榫齒的葉片在回字形方箱內(nèi)的位置，使毛坯榫齒的毛料基準(zhǔn)與方箱基準(zhǔn)之間的尺寸在(D+X2)～(D+d1)的范圍內(nèi)，并用低熔點合金澆注葉片與回字形方箱之間的縫隙；若X2＞d1，則調(diào)整毛坯榫齒的葉片在回字形方箱內(nèi)的位置，使毛坯榫齒的毛料基準(zhǔn)與方箱基準(zhǔn)之間的尺寸為(D+d1)，用低熔點合金澆注葉片與回字形方箱之間的縫隙；步驟7、將固定了毛坯榫齒的回字形方箱安裝到機床中，對于X1≤d2的毛坯榫齒，按照步驟5中計算得出的尺寸C對毛坯榫齒進行加工；對于X1＞d2的毛坯榫齒，計算X1與d2的差值Y1，即Y1＝X1－d2，并將方箱基準(zhǔn)距離榫齒齒底的尺寸C設(shè)定在(C+Y1)～(C+c1)的范圍內(nèi)對毛坯榫齒進行加工；對于X2≤d1的毛坯榫齒，按照步驟5中計算得出的尺寸C對毛坯榫齒進行加工；對于X2＞d1的毛坯榫齒，計算X1與d1的差值Y2，即Y2＝X1－d1，并將方箱基準(zhǔn)距離榫齒齒底的尺寸C設(shè)定在(C－c2)～(C－Y2)的范圍內(nèi)對毛坯榫齒進行加工。步驟5中的方箱基準(zhǔn)距離榫齒齒底的尺寸C的上偏差值和下偏差值的數(shù)值相同，且數(shù)值大小在0.02～0.04mm的范圍內(nèi)。在本專利技術(shù)中，通過計算出榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的基本尺寸F、以及允許上偏差值f3和允許下偏差值f4，并測量毛坯榫齒的榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的尺寸F1，對于尺寸F1超差但是在允許偏差范圍內(nèi)的毛坯榫齒，可以將其固定在回字形方箱內(nèi)，進行基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，將回字形方箱的底面作為方箱基準(zhǔn)，并通過調(diào)整方箱基準(zhǔn)與毛料基準(zhǔn)之間的距離D以及榫齒齒底與方箱基準(zhǔn)之間的距離C來控制榫齒壁厚以及榫齒偏移尺寸，使其符合要求，降低了由于榫榫齒窗口偏移而導(dǎo)致的榫齒壁厚以及榫齒偏移尺寸不符合要求的問題發(fā)生的概率；對于窗口尺寸E合格，但是毛坯榫齒的榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的尺寸F1超出了允許偏差范圍的毛坯榫齒，可以判定為毛坯不符合機加工要求，增加了一個判斷毛坯榫齒是否合格的限定尺寸，若F1不符合要求則將其返回毛料單位進行返修，無需對其進行機加工，避免了人力和物力資源的浪費。附圖說明圖1是本專利技術(shù)提供的榫齒結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本專利技術(shù)的控制渦輪葉片榫齒壁厚的加工方法流程圖；圖3是本專利技術(shù)提供的回字形方向的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本專利技術(shù)提供的毛坯榫齒安裝在回字形方向內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1毛坯榫齒；2回字形方箱；3葉片；4低熔點澆注合金。具體實施方式為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，如圖2所示，本專利技術(shù)提供了一種控制渦輪葉片榫齒壁厚的加工方法，該方法包括：步驟1、計算榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的尺寸的公差值：將所需的榫齒的壁厚尺寸B作為封閉環(huán)、所需的榫齒偏移尺寸A作為增環(huán)、榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的距離作為減環(huán)，通過尺寸鏈進行計算得到榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的基本尺寸F、F的上偏差值f1和下偏差值f2；如圖1所示，在制造好毛坯榫齒1后，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種控制渦輪葉片榫齒壁厚的加工方法，其特征在于，所述控制渦輪葉片榫齒壁厚的加工方法包括：步驟1、計算榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的尺寸的公差值：將所需的榫齒的壁厚尺寸B作為封閉環(huán)、所需的榫齒偏移尺寸A作為增環(huán)、榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的距離作為減環(huán)，通過尺寸鏈進行計算得到榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的基本尺寸F、F的上偏差值f1和下偏差值f2；步驟2、計算榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的尺寸的允許上偏差值f3和允許下偏差值f4：f3＝f1+a1，f4＝f2+a2，a1為所述榫齒偏移尺寸A的上偏差值，a2為所述榫齒偏移尺寸A的下偏差值；步驟3、測量毛坯榫齒的榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的尺寸F1：若(F+f1)＜F1≤(F+f3)，或(F－f4)≤尺寸F1＜(F－f2)，則進行步驟4，其中，(F+f1)為榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的距離的理論最大值F

【技術(shù)特征摘要】
1.一種控制渦輪葉片榫齒壁厚的加工方法，其特征在于，所述控制渦輪葉片榫齒壁厚的加工方法包括：步驟1、計算榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的尺寸的公差值：將所需的榫齒的壁厚尺寸B作為封閉環(huán)、所需的榫齒偏移尺寸A作為增環(huán)、榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的距離作為減環(huán)，通過尺寸鏈進行計算得到榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的基本尺寸F、F的上偏差值f1和下偏差值f2；步驟2、計算榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的尺寸的允許上偏差值f3和允許下偏差值f4：f3＝f1+a1，f4＝f2+a2，a1為所述榫齒偏移尺寸A的上偏差值，a2為所述榫齒偏移尺寸A的下偏差值；步驟3、測量毛坯榫齒的榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的尺寸F1：若(F+f1)＜F1≤(F+f3)，或(F－f4)≤尺寸F1＜(F－f2)，則進行步驟4，其中，(F+f1)為榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的距離的理論最大值Fmax，(F－f2)為榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的距離的理論最小值Fmin，(F+f3)為榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的距離的允許最大值，(F－f4)為榫齒窗口與毛料基準(zhǔn)之間的距離的允許最小值；步驟4、進行基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換：將回字形方箱的底面作為方箱基準(zhǔn)，將毛坯榫齒的葉片放置在回字形方箱內(nèi)；步驟5、計算毛料基準(zhǔn)與方箱基準(zhǔn)之間的尺寸的理論公差值：測量方箱基準(zhǔn)距離榫齒齒底的尺寸C，給定尺寸C的上偏差值c1和下偏差值c2，將所需的榫齒偏移尺寸A作為封閉環(huán)、所述尺寸C作為增環(huán)、毛料基準(zhǔn)與方箱基準(zhǔn)之間的距離作為減環(huán)，通過尺寸鏈進行計算得到毛料基準(zhǔn)與方箱基準(zhǔn)之間的基本尺寸D、D的上偏差值d1和下偏差值d2，所述榫齒齒底為毛坯榫齒安裝在回字形方箱內(nèi)后，遠離回字形方箱基準(zhǔn)的榫齒齒底；步驟6、確定毛坯榫齒在回字形方箱內(nèi)的實際安裝位置：若(F+f1)＜F1≤(F+f3)，則計算F1與Fmax的差值X1，即X1＝F1－Fmax＝F1－(F+f1)：若X1≤d2，則將毛料基準(zhǔn)與方箱基準(zhǔn)之間...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳靖波，吳宏春，張平，姜紹西，李曉明，
申請(專利權(quán))人：沈陽黎明航空發(fā)動機集團有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：遼寧,21