本技術涉及金屬材料制造,特別是涉及渦輪泵用零件基準找正方法與工裝。
背景技術:
1、在液體火箭發(fā)動機中,為滿足發(fā)動機高比沖需求,需盡可能提高渦輪效率。有時為了降低渦輪泵的制造成本以及滿足設計需求,需把渦輪的尺寸限制在一定范圍內,繼而采用了多級渦輪的設計方法。
2、某型號發(fā)動機渦輪泵用零件示意圖如圖1所示,其靜葉是渦輪泵的關鍵零組件。圖2為圖1中的切割線處渦輪泵用零件的結構示意圖。圖3為圖1的渦輪泵用零件切割后的示意圖。其中靜葉包括周向排布的97個向心葉片,多個向心葉片排布較緊密,傳統(tǒng)的機械加工很難加工出葉片,因此用五軸電火花熱加工工藝成型,使得渦輪泵用零件加工周期長,成本費用高。
3、因此需要將上述的渦輪泵用零件按照使用及裝配需求須沿分割位置線分成3瓣,且在分割位置線區(qū)域不可損傷葉型。因此需要找出切割渦輪泵用零件的切割基準線,并以該切割基準線為基準將上述零件繞其軸向精確切割為3瓣。
4、渦輪泵用零件在使用時需要固定在待固定結構上,一般是在渦輪泵用零件的法蘭環(huán)上沿周向開設多個安裝孔,通過安裝孔將渦輪泵用零件固定至待固定結構上。然而,進行切割時,切割路徑與葉型一致,而葉片兩側面為曲面,因此沿曲面進行切割時容易與安裝孔距離過近或干涉,影響安裝孔的結構和強度。
技術實現(xiàn)思路
1、基于此,有必要針對帶有多個彎曲靜葉的渦輪泵用零件,如何確定其切割基準線,并以該切割基準線為基準將上述零件繞其軸向精確切割為3瓣不會影響葉型與安裝孔結構和強度的問題,提供一種渦輪泵用零件基準找正方法與工裝。
2、本技術一實施例提供一種渦輪泵用零件基準找正方法,使用渦輪泵用零件基準找正工裝對渦輪泵用零件進行夾持,并對渦輪泵用零件進行精確切割,所述渦輪泵用零件為環(huán)狀,外周繞所述渦輪泵用零件的周向的法蘭環(huán)均勻開設有多個安裝孔,所述渦輪泵用零件基準找正方法包括以下步驟:
3、將所述渦輪泵用零件安裝至所述渦輪泵用零件基準找正工裝;
4、將所述渦輪泵用零件的軸向沿水平方向放置,以所述渦輪泵用零件沿豎直方向的一半徑為初始線;
5、向順時針方向取第一角度,并以與所述初始線之間成所述第一角度的另一半徑為切割基準線;
6、向逆時針方向取第二角度,并以與所述初始線之間成所述第二角度的另一半徑為第一定位線;
7、根據(jù)所述渦輪泵用零件實際尺寸確定安裝孔的中心軸線到所述渦輪泵用零件中心軸線的距離,記為定位距離;
8、根據(jù)所述第一定位線與所述定位距離確定起始的所述安裝孔的中心軸線,其中,起始的所述安裝孔的中心軸線過所述第一定位線。
9、上述的渦輪泵用零件基準找正方法中,通過在豎直的初始線兩側分別選取角度形成切割基準線以及第一定位線,并根據(jù)第一定位線以及定位距離確定起始的安裝孔的位置,從而既得到了基準安裝孔的位置,又保證在沿切割基準線切割時,與安裝孔具有一定距離,防止切割完成后切割位置與安裝孔較近影響安裝孔的強度,其中沿切割基準線在無葉片區(qū)域切割時,為平直切割,在有葉片區(qū)域切割時,需要根據(jù)葉片形狀在兩葉片之間切割外環(huán)、內環(huán)以及法蘭環(huán),從而不會傷及葉片結構。因此,根據(jù)渦輪泵用零件基準找正方法,使用渦輪泵用零件基準找正工裝對渦輪泵用零件進行夾持,并對渦輪泵用零件進行切割基準線的找正、起始的安裝孔的定位,以及精確切割過程中不會傷及葉片以及法蘭環(huán)上安裝孔處的結構。
10、在一實施例中,所述的渦輪泵用零件基準找正方法還包括:
11、在所述根據(jù)所述第一定位線與所述定位距離確定起始的所述安裝孔的中心軸線的步驟之后,根據(jù)所述安裝孔的個數(shù)和起始的所述安裝孔的中心軸線確定所有所述安裝孔的位置。
12、在一實施例中,所述的渦輪泵用零件基準找正方法還包括:
13、在所述根據(jù)所述安裝孔的個數(shù)和起始的所述安裝孔的中心軸線確定所有所述安裝孔的位置的步驟之后,按公差帶h7加工起始的所述安裝孔,并加工其余各所述安裝孔。
14、在一實施例中,所述渦輪泵用零件基準找正工裝包括底座和銷釘,所述銷釘與所述底座靠近渦輪泵用零件的一側連接并凸出于所述底座,以與葉片抵接,所述的渦輪泵用零件基準找正方法還包括:
15、向順時針方向取第三角度,并以與所述初始線之間成所述第三角度的另一半徑為第二定位線;
16、多個所述葉片長度方向的中徑的連線形成中徑圓,以使所述銷釘?shù)闹行妮S線過所述中徑圓與所述第二定位線的交點;
17、將所述葉片一側的表面沿所述葉片的長度方向的中間線,記為中心曲線;
18、所述銷釘?shù)耐庵芘c所述中心曲線相切以確定所述銷釘?shù)陌霃健?/p>
19、在一實施例中,所述的渦輪泵用零件基準找正方法還包括:
20、所述銷釘與其中一個所述葉片抵接,沿所述切割基準線切割所述渦輪泵用零件。
21、在一實施例中,所述的渦輪泵用零件基準找正方法還包括:
22、根據(jù)切割基準線確定其余切割線;
23、保持所述銷釘與其中一個所述葉片抵接,沿所述其余切割線切割所述渦輪泵用零件,以將所述渦輪泵用零件切割為至少三瓣。
24、本技術一實施例還提供一種渦輪泵用零件基準找正工裝,用于定位渦輪泵用零件,并根據(jù)所述的渦輪泵用零件基準找正方法,對所述定位渦輪泵用零件進行基準找正,所述渦輪泵用零件包括:內環(huán)、外環(huán)、多個葉片以及法蘭環(huán);所述內環(huán)、所述外環(huán)以及所述法蘭環(huán)由內而外依次套設,所述葉片的一端與所述內環(huán)連接,另一端與所述外環(huán)連接,多個所述葉片繞所述內環(huán)的軸向均勻排列,所述法蘭環(huán)的內周與所述外環(huán)的外周連接,所述渦輪泵用零件基準找正工裝包括:
25、底座,所述底座開設有環(huán)槽,所述環(huán)槽用于容納所述外環(huán)沿其軸向的一端,以使所述法蘭環(huán)與所述底座抵接;
26、銷釘,所述銷釘與所述底座靠近所述葉片的一側連接,用于與其中一個所述葉片抵接;
27、多個固定組件,所述固定組件與所述底座連接,所述固定組件用于固定所述內環(huán)。
28、在一實施例中,所述固定組件包括:
29、墊塊,所述墊塊位于所述內環(huán)內并與所述底座抵接;
30、壓板,所述壓板開設有固定孔,所述墊塊與所述內環(huán)均位于所述壓板與所述底座之間;
31、緊固件,所述緊固件穿設于所述固定孔并與所述底座連接,以使所述壓板壓緊所述內環(huán)與墊塊。
32、在一實施例中,所述固定組件還包括多個墊片:
33、所述底座開設有多個緊固孔,多個所述固定孔與多個固定組件一一對應,所述緊固件依次穿設于所述墊片、所述固定孔以及所述緊固孔。
34、在一實施例中,所述固定孔為條形孔。
35、上述的渦輪泵用零件基準找正工裝在實際使用時,首先將渦輪泵用零件中外環(huán)沿其軸向的一端放置于容納槽內,法蘭環(huán)與底座抵接,銷釘位于其中兩葉片之間,通過多個固定組件與底座連接以固定內環(huán),從而將渦輪泵用零件固定于底座上,從而使得渦輪泵用零件相對固定,方便對其進行精確的切割基準找正與安裝孔的定位。