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      渦輪葉片的加工方法

      文檔序號:3123059閱讀:4331來源:國知局
      渦輪葉片的加工方法
      【專利摘要】一種渦輪葉片的加工方法,包括以下步驟:步驟一,使用五軸強力磨床,用方盒子夾具,用方盒子夾具上的壓緊螺釘壓緊葉片毛坯的葉身部分,按中心線對稱磨削方式磨出葉根端的榫齒;步驟二,在五軸銑床上,用夾緊齒塊夾緊葉根端的榫齒,葉根端面貼緊夾具定位面,鉆葉頂端的中心孔,支撐葉頂中心孔,采用高速銑削方式銑出葉身曲面。使用本發(fā)明的加工方法加工的渦輪葉片能夠保證渦輪葉片的榫齒的對稱性,以及每一片渦輪葉片的一致性,并且使廢品率由10%約降低至1‰,同時由于縮短了加工工序從而提高了生產(chǎn)效率。
      【專利說明】渦輪葉片的加工方法

      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及一種增壓器渦輪葉片的加工方法,尤其涉及一種渦輪葉片毛坯為棒料時加工渦輪葉片的方法。

      【背景技術(shù)】
      [0002]渦輪葉片是構(gòu)成增壓器旋轉(zhuǎn)軸的一組非常核心的旋轉(zhuǎn)零件,并通過柴油機廢氣推動渦輪葉片方式使整個增壓器運轉(zhuǎn),且旋轉(zhuǎn)速度非常高。因此,渦輪葉片的結(jié)構(gòu)復雜且對其加工精度要求相當高。如果加工方法不合理,就會導致制造出來的葉片精度達不到設(shè)計要求,引起旋轉(zhuǎn)時不平衡量超差,降低增壓器效率,縮短使用壽命,客戶抱怨等問題出現(xiàn)。目前市場需求對增壓器質(zhì)量要求也日益不斷提高。因此,考慮改進渦輪葉片的加工方法是必須和必要的。
      [0003]傳統(tǒng)的渦輪葉片的加工方法,包括以下步驟:步驟一,用方盒子夾具,方盒子夾具上的壓緊螺釘壓緊葉片毛坯葉片,通過翻盒子面,采用對稱磨削方式磨出葉根端的榫齒。步驟二,用夾具固定葉根端的榫齒,支撐葉頂V型槽,在普通銑床上通過多道工序除去葉片內(nèi)腹和背腹大部分渦輪葉片毛坯余量及清除葉身根部余量。步驟三,用液壓夾具固定葉片葉根端的榫齒,支撐葉頂V型槽,在仿形銑床上精銑葉片內(nèi)腹和背腹。步驟四,通過人工在砂輪機上按照樣板拋磨修出葉身背腹和內(nèi)腹曲面。這種制造工藝方法看似簡單,對設(shè)備和人員要求不高,但缺點也是顯而易見的。在步驟一中,用翻盒子面的磨削方式磨對稱葉根端的榫齒型線,兩次裝夾,很可能因裝夾誤差導致葉根端的榫齒型線不對稱或錯位;在步驟二中,在普通銑床上工序太多且多次裝夾去除余量,容易引起葉身變形;在步驟三中,葉片變形后再做精銑,定位基準已偏移,銑出的葉身曲面相對于葉根基準也發(fā)生偏移,且仿形銑方式本身銑出的精度也不高,會給手工拋磨帶來不均勻的余量;在步驟四中,葉身曲面形狀靠手工拋磨,樣板對比,主觀判斷來保證質(zhì)量,每片渦輪葉片之間差異很大。通過傳統(tǒng)方法加工得到的渦輪葉片存在以下不足:1.每片渦輪葉片之間質(zhì)量差異大,給裝配和動平衡帶來很大麻煩;2.渦輪葉片廢品率較高,大約為10% ;3.渦輪葉片葉身曲面與葉根端的榫齒相對輪廓度超差,在裝配后造成葉珊面積不均勻,降低增壓效率。因此,實際證明,采用傳統(tǒng)的制造工藝方法,達不到渦輪葉片的質(zhì)量要求,也滿足不了日益提高的市場需求。


      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004]為了解決傳統(tǒng)渦輪葉片的加工方法工序太多、流程過長、產(chǎn)品制造不穩(wěn)定、高廢品率高的不足,本發(fā)明提供一種渦輪葉片的加工方法,保證渦輪葉片的質(zhì)量,降低廢品率,縮短工序,提聞生廣效率。
      [0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
      [0006]渦輪葉片的加工方法,包括以下步驟:
      [0007]步驟一,在五軸強力磨床上,用方盒子夾具上的壓緊螺釘壓緊葉片毛坯的葉身部分,按中心線對稱磨削方式磨出葉根端的榫齒;
      [0008]步驟二,在五軸銑床上,用夾緊齒塊夾緊葉根端的榫齒,葉根端面貼緊夾具定位面,鉆葉頂端的中心孔,支撐葉頂中心孔,銑出葉身曲面。
      [0009]進一步,步驟一的磨削在五軸強力磨床上進行,磨削過程中,不需要翻動方盒子夾具,機床軸旋轉(zhuǎn)180°,將渦輪葉片榫齒對稱磨削成型。一次性裝夾、對稱磨削葉片榫齒,保證了榫齒的對稱性,提高了產(chǎn)品質(zhì)量和精度,也為下道工序可靠的基準奠定了基礎(chǔ)。
      [0010]進一步,步驟二的銑削加工在五軸銑床上進行,且采用高速銑削方式銑出葉身曲面。一次裝夾,采用高速銑削方式銑出葉身曲面,避免了葉身變形,保證了每片葉片之間的一致性。
      [0011]本發(fā)明的有益效果:
      [0012]本發(fā)明的渦輪葉片的加工方法通過五軸強力磨床上的機床軸旋轉(zhuǎn)180。,不需要方盒子夾具翻面產(chǎn)生二次裝夾,采用一次性裝夾、對稱磨削出葉片榫齒,有效解決了榫齒與中心不對稱及榫齒錯位的技術(shù)問題,大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量和精度,也為下道工序可靠的基準奠定了基礎(chǔ);使用五軸銑床,用已磨削的榫齒定位,支撐葉頂中心孔加固,一次性裝夾并采用高速銑削方式銑出葉身曲面,不僅大大縮短了傳統(tǒng)工藝繁瑣工序步驟,控制了由多次裝夾造成裝夾誤差和變形,而且大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量和制造精度,滿足了葉身曲面與基準相對形狀誤差要求,同時保證了每片葉片之間的一致性;渦輪葉片的廢品率由10%降低到1%。,同時還有效地提高了生產(chǎn)效率,縮短了生產(chǎn)周期,從而降低了生產(chǎn)成本。

      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0013]圖1是渦輪葉片半成品結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0014]圖2是渦輪葉片結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0015]圖3是方盒子夾具夾持渦輪葉片的軸測圖。
      [0016]圖4是加工渦輪葉片的葉身曲面裝夾結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0017]圖5是圖4 I處的局部放大圖。
      [0018]附圖標記:
      [0019]1-葉身部分;2-葉身曲面;3-禪齒; 4-中心孔;5-中心線;
      [0020]6-方盒子夾具;7-壓緊螺釘;8-夾緊齒塊;9-支撐葉。

      【具體實施方式】
      [0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的渦輪葉片的加工方法做進一步詳細說明。
      [0022]渦輪葉片的加工方法,包括以下步驟:
      [0023]步驟一,如圖1和圖3所示,在五軸強力磨床上,用方盒子夾具6,方盒子夾具上的壓緊螺釘7壓緊葉片毛坯的葉身部分1,按中心線5對稱磨削方式磨出葉根端的榫齒3,所述渦輪葉片毛坯為棒料,在磨削時不需要翻動方盒子,機床0軸轉(zhuǎn)180°,磨削采用對稱磨削方式,有效解決了葉根端的榫齒與中心不對稱以及榫齒錯位的問題,也為下道工序可靠的基準奠定了基礎(chǔ)。所述機床軸即以2軸為中心的旋轉(zhuǎn)軸。
      [0024]步驟二,如圖2、圖4和圖5所示,在五軸銑床上,用夾緊齒塊8夾緊葉根端的榫齒3,葉根端面貼緊夾具定位面,鉆葉頂端的中心孔4,然后用支撐葉9頂中心孔4,銑出葉身曲面2,銑葉身曲面2時采用高速銑削方式,
      [0025]經(jīng)過以上步驟渦輪葉片加工完成。該加工方法的步驟一的工序由傳統(tǒng)的數(shù)控緩進強力磨SS13改為五軸強力磨床,步驟一的工序中不需要翻動方盒子而產(chǎn)生二次裝夾,通過機床C軸轉(zhuǎn)180°對稱磨削榫齒,一次裝夾保證了定位的準確性,按中心線5對稱磨削方式磨出葉根端的榫齒3,保證了葉根部的榫齒型線對稱性及榫齒的位置,同時確保了步驟二的定位基準精度。
      [0026]步驟二采用五軸銑床,用夾緊齒塊夾緊葉根端的榫齒3,葉根端面貼緊夾具定位面,鉆葉頂端的中心孔4,支撐葉頂中心孔4,采用高速銑削方式銑削出葉身曲面2。步驟二中只需要一次裝夾,以磨削的榫齒3定位,采用高速銑削方式銑削完成葉身曲面2,提高了質(zhì)量和制造精度,滿足了葉身曲面2與基準相對形狀誤差要求,同時保證了每片葉片之間的一致性,渦輪葉片的廢品率由10%降低到約為1%。,縮短了生產(chǎn)周期,有效地提高了生產(chǎn)效率。
      【權(quán)利要求】
      1.一種渦輪葉片的加工方法,其特征在于:包括以下步驟: 步驟一,在五軸強力磨床上,用方盒子夾具(6)上的壓緊螺釘(7)壓緊葉片毛坯的葉身部分(I),按中心線(5)對稱磨削方式磨出葉根端的榫齒(3); 步驟二,在五軸銑床上,用夾緊齒塊(8)夾緊葉根端的榫齒(3),葉根端面貼緊夾具定位面,鉆葉頂端的中心孔(4),支撐葉(9)頂中心孔(4),銑出葉身曲面(2)。
      2.如權(quán)利要求1所述的渦輪葉片的加工方法,其特征在于:步驟一的磨削在五軸強力磨床上進行,磨削過程中,不需要翻動方盒子夾具,機床C軸旋轉(zhuǎn)180°,將渦輪葉片榫齒對稱磨削成型。
      3.如權(quán)利要求1所述的渦輪葉片的加工方法,其特征在于:步驟二的銑削加工在五軸銑床上進行,且采用高速銑削方式銑出葉身曲面(2)。
      【文檔編號】B23P15/04GK104384872SQ201410461144
      【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
      【發(fā)明者】張明金, 周久洪 申請人:重慶Abb江津渦輪增壓系統(tǒng)有限公司
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