本發(fā)明應(yīng)用于葉片類工件的銑削加工，屬機(jī)械行業(yè)設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，尤其涉及一種防止大曲面葉片變形的葉片類工件的加工方法。

背景技術(shù)：
葉片類零部件空間曲面復(fù)雜，特別是混流式、抽水蓄能式葉片。水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片的制造質(zhì)量直接影響水輪機(jī)的水力效率、空化性能及機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性。目前針對此類間曲面復(fù)雜的葉片，采用壓膜加工和數(shù)控加工兩種方式。葉片模壓成型工藝涉及多方面的技術(shù)，包括葉片展平計(jì)算、壓模設(shè)計(jì)制造、葉片模壓成型工藝及熱處理等。該技術(shù)具有制造成本低、葉片內(nèi)部質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，但該技術(shù)在加工葉片工件前首先需要加工壓膜，且一組壓膜只能加工一種曲面形式的葉片，想要加工多曲面形式的葉片需要重新加工壓膜，對葉片加工帶來不便。針對上述壓膜加工葉片，數(shù)控加工很好的彌補(bǔ)了其缺陷。采用數(shù)控加工葉片時(shí)，其葉片毛坯多采用鑄造毛坯，在加工過程中和加工完成后都易產(chǎn)生變形；由于葉片形狀不規(guī)則，重量和尺寸又特別大，定位裝夾困難，加工時(shí)容易產(chǎn)生刀具干涉，裝夾定位難度大，加工質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)品加工時(shí)間長，費(fèi)用較大，效率低等一系列問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有數(shù)控加工技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種定位裝夾方便，減少道具干涉，可減少葉片內(nèi)應(yīng)力和點(diǎn)焊引起的拉應(yīng)力的，同時(shí)減少葉片加工和加工完成后變形的葉片類工件加工方法。為了達(dá)到目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：本發(fā)明涉及的一種扭曲葉片類工件的數(shù)控加工方法包括以下步驟：(1)葉片加工前準(zhǔn)備，包括葉片鑄件準(zhǔn)備，正背面胎具加工，劃檢葉片鑄件各部位加工余量，所述的胎具包括底板和若干筋板，底板通過壓板和工作臺固定，筋板根據(jù)葉片的形狀和大小均勻焊在底板上用于支撐葉片，筋板頂端設(shè)有螺栓孔；(2)葉片正面粗加工：葉片正面朝上固定在胎具上，葉片邊緣通過搭焊板與胎具連接，搭焊板底端通過螺栓與筋板頂端連接，搭焊板頂端通過焊接的方式與葉片邊緣連接，葉片中心位置通過在筋板頂部填充墊板的方式，使筋板支撐葉片中心位置但不固定，然后采用數(shù)控的方式粗銑葉片正面；(3)葉片背面粗加工：葉片背面朝上裝配至胎具上，采用與步驟2相同的方式連接胎具和葉片，通過搭焊板焊接連接葉片邊緣位置，支撐但不固定葉片中心位置，采用數(shù)控加工方式粗銑葉片反面；(4)葉片背面精加工：粗銑完成后松開葉片邊緣與搭焊板連接點(diǎn)，釋放應(yīng)力，然后通過搭焊板焊接連接葉片邊緣位置與筋板以及葉片中心位置與筋板，采用數(shù)控方式精銑葉片背面；(5)葉片正面精加工：葉片正面朝上，通過搭焊板焊接連接葉片邊緣位置與筋板以及葉片中心位置與筋板，采用數(shù)控方式精銑葉片正面；(6)葉片正反兩面分別采用鏟磨、半精磨、精磨的方式各打磨一遍。由于葉片在正反兩面粗加工過程中，葉片中心位置只支撐、不固定，可有效消除葉片內(nèi)應(yīng)力，縮短生產(chǎn)周期，同時(shí)可有效避免因與工裝的點(diǎn)焊引起的拉應(yīng)力。作為優(yōu)選，所述的葉片固定在胎具上時(shí)，還安裝了測量棒，并通過測量棒檢測正面四個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)的位置，調(diào)整葉片加工姿態(tài)，葉片擺放位置的誤差小于1mm。作為優(yōu)選，所述的葉片正反面粗銑、精銑時(shí)，與胎具的焊接方式均采用點(diǎn)焊，所用的搭焊板采用不銹鋼材料或碳鋼材料，搭焊板厚度至少為5mm，焊接采用ER410NiMo焊絲。作為優(yōu)選，所述的粗銑正面和反面時(shí)，在葉片邊緣位置插上若干定位銷，并再次測量基準(zhǔn)點(diǎn)，測量誤差不超過1.5mm。作為優(yōu)選，所述的葉片與胎具焊接時(shí)，采用塞尺檢測葉片與胎具的間隙，葉片與胎具的間隙不大于0.3mm。作為優(yōu)選，所述的葉片正面粗銑、葉片背面粗銑時(shí)，葉片均保留5mm的余量。作為優(yōu)選，所述的葉片正面精銑、葉片背面精銑時(shí)，葉片均保留0.5mm的余量。作為優(yōu)選，所述的葉片正反面鏟磨后打磨面粗糙度不大于6.3μm，半精磨后打磨面粗糙度為6.3μm～3.2μm，精磨后打磨面粗糙度大于1.6μm，半精磨、精磨后均對葉片進(jìn)行100％PT探傷。本發(fā)明提出的一種扭曲葉片類工件的數(shù)控加工方法，其優(yōu)異效果體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：(1)本發(fā)明與常規(guī)的葉片數(shù)控加工相比，葉片正面的精加工不是在粗加工后進(jìn)行，而是在葉片反面粗加工或精加工之后進(jìn)行，可有效消除加工中葉片內(nèi)應(yīng)力的再分布，以達(dá)到控制葉片變形的目的。(2)本發(fā)明方法加工葉片時(shí)對葉片內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力的部位采用胎板支撐但不固定，可減小因切削引起的變形。具體實(shí)施方式為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。實(shí)施例1一種扭曲葉片類工件的數(shù)控加工方法，其加工步驟如下：第一步：葉片加工前準(zhǔn)備，包括葉片鑄件準(zhǔn)備，正背面胎具加工，保證足夠強(qiáng)度，劃檢葉片鑄件各部位加工余量，所述的胎具包括底板和若干筋板，底板通過壓板和工作臺固定，筋板根據(jù)葉片的形狀和大小均勻焊在底板上用于支撐葉片，筋板頂端設(shè)有螺栓孔；同時(shí)準(zhǔn)備搭焊板和焊絲，搭焊板采用不銹鋼材料或碳鋼材料，搭焊板厚度為5mm，焊絲采用ER410NiMo。第二步：葉片正面朝上，吊裝到正面胎具上，并安裝測量棒，根據(jù)正面4個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)調(diào)整葉片加工姿態(tài)，誤差小于1mm；葉片加工姿態(tài)調(diào)整完成后，葉片邊緣通過搭焊板與筋板頂端焊接連接，葉片中心位置通過填充墊板的方式使筋板支撐但不固定葉片，再次測量正面基準(zhǔn)點(diǎn)，保證測量誤差小于1.5mm，然后在葉片邊界指定位置上插4個(gè)定位銷，最后預(yù)留5mm的葉片正面余量粗銑葉型，并對葉片正面粗磨，采用100％UT對葉片進(jìn)行探傷。第三步：將葉片背面向上裝到葉片背面胎具上，安裝方式與第二步相同，使葉片邊緣與筋板焊接固定，葉片中心支撐在筋板上，但不固定，然后采用塞尺對胎具與葉片之間的間隙進(jìn)行檢測，確保最大間隙不大于0.3mm，最后預(yù)留5mm的余量采用數(shù)控的方式粗銑葉片背面。第四步：葉片背面粗銑完成后松開葉片與連接板釋放應(yīng)力，然后通過搭焊板焊接連接葉片邊緣位置與筋板以及葉片中心位置與筋板，采用數(shù)控方式精銑葉片背面，精加工時(shí)留0.5mm余量鏟磨。第五步：再次將葉片正面朝上裝到葉片正面胎具上，采用塞尺對胎具與葉片之間的間隙進(jìn)行檢測，確保最大間隙不大于0.3mm，點(diǎn)焊搭焊板連接葉片中心位置和胎具以及點(diǎn)焊連接葉片邊緣位置和胎具，預(yù)留0.5mm余量精銑葉片正面。第六步：采用36#、200#碗型砂輪對葉片正、背面各鏟磨一遍，坡口及鈍邊不進(jìn)行鏟磨，每一次需與前一次方向交錯(cuò)打磨，直至葉片表面光順，打磨面粗糙度要求表面粗糙度Ra不超過6.3μm；然后用拋光片120#、240#、320#、600#砂輪各打磨葉片一遍，確保打磨面粗糙度要求表面粗糙度Ra在6.3μm～6.2μm，然后對葉片進(jìn)行一次100％PT探傷；最后用400#、600#氣滾輪對葉片正背面各精磨一遍，確保打磨面粗糙度Ra不大于1.6μm，并對葉片進(jìn)行100％PT探傷。實(shí)施例2本實(shí)施例的一種扭曲葉片類工件的數(shù)控加工方法與實(shí)施例1類似，不同之處在于：本實(shí)施例在步驟三完成后，首先進(jìn)行第五步，先對葉片的正面進(jìn)行精加工，然后將葉片與胎具氣刨割開，葉片背面朝上重新焊接葉片和胎具，葉片和胎具之間的間隙不超過0.2mm，按數(shù)控加工程序完成葉片背面精加工，且留0.1mm余量鏟磨。最后再按照實(shí)施例1中的第六步打磨葉片正反面。以上結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。