一种闭式三元开槽焊叶轮的加工方法技术

本发明专利技术提供了一种闭式三元开槽焊叶轮的加工方法，包括：按粗车、半精车及精车的程序加工轮盖；装卡轮盖口圈处外径，对轮盖找正与找平，然后在轮盖上铣制叶片；铣制叶片后，铣制轮盖二次装卡找正平面；按粗车、半精车及精车的程序加工轮盘；将轮盖与轮盘安装在一起，并沿圆周方向焊接固定；确定轮盘铣制开槽的初始角度；从所述初始角度开始，在轮盘上铣制开槽。本发明专利技术提供的一种闭式三元开槽焊叶轮的加工方法，能够使轮盘的开槽形线与轮盖铣制的叶片形线满足焊接尺寸的精度要求。

【技术实现步骤摘要】
一种闭式三元开槽焊叶轮的加工方法
本专利技术属于机械加工
，特别涉及一种闭式三元开槽焊叶轮的加工方法。
技术介绍
闭式三元叶轮在进行流道加工时，通常采用整体铣制的加工方法，即利用数控加工中心，在叶轮实体上将流道铣制出来。如果流道较窄，则采用电火花加工方法，即将叶轮放置在电火花加工设备中，将流道加工出来。以上两种常规方法加工周期较长，无法满足生产交货期要求。为缩短加工周期，满足生产交货要求，现在又通常采用将闭式三元叶轮的轮盘与轮盖进行焊接的加工方式。而采用闭式三元叶轮的轮盘与轮盖焊接方式时，通常的结构形式是在轮盘上铣制叶片，再将铣制叶片后的轮盘与轮盖焊接成叶轮。但由于这种闭式三元叶轮流道出口宽度小于10mm，焊条伸进流道区域进行焊接比较困难，这样容易造成闭式三元叶轮的焊接难以满足尺寸精度的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能使轮盘的开槽形线与轮盖铣制的叶片形线满足焊接尺寸精度的闭式三元开槽焊叶轮的加工方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种闭式三元开槽焊叶轮的加工方法，包括如下加工过程：按粗车、半精车及精车的程序加工轮盖；装卡轮盖口圈处外径，对轮盖找正与找平，然后在轮盖上铣制叶片；铣制叶片后，铣制轮盖二次装卡找正平面；按粗车、半精车及精车的程序加工轮盘；将轮盖与轮盘安装在一起，并沿圆周方向焊接固定；确定轮盘铣制开槽的初始角度；从所述初始角度开始，在轮盘上铣制开槽。进一步地，所述轮盖的精车包括：精车轮盖一侧的端面、轮盖大外圆处与轮盘的配合止口、轮盖与叶片配合的圆弧形面及焊接坡口；精车轮盖另一侧的端面、轮盖口圈处内孔、打表找正平面及精铣叶片用的打表台。进一步地，所述对轮盖找正是按轮盖口圈处内孔打表找正，使轮盖中心坐标值与五轴机床工作台中心重合；所述对轮盖找平是在轮盖大外径内侧非加工端面打表找平，使轮盖与五轴机床工作台平面平行。进一步地，所述在轮盖上铣制叶片是先计算出轮盖的加工零点，将所述加工零点坐标值输入五轴机床，将铣刀装卡到五轴机床主轴上，测出刀具长度，并将刀具长度数据输入五轴机床，然后按编程程序铣制轮盖叶片。进一步地，所述铣制轮盖二次装卡找正平面是在轮盖铣制叶片后，将五轴机床工作台旋转角度归零，主轴刀具与五轴机床工作台平行，在轮盖大外径处外侧面，铣制轮盖二次装卡找正平面。进一步地，所述轮盘的精车包括：精车轮盘一侧的端面、内孔、外圆，精车轮盘另一侧的端面、与叶片配合的圆弧形面、与轮盖配合的止口。进一步地，所述确定轮盘铣制开槽的初始角度包括：装卡轮盖口圈处外径，按轮盖二次装卡找正平面，使五轴机床主轴与五轴机床工作台平面平行；将机床工作台转角归零，将千分表平行固定在五轴机床主轴上，用千分表在轮盖二次装卡找正平面打表，调整五轴机床工作台旋转角度，使找正平面与千分表成90°夹角；将找正平面与千分表成90°夹角时五轴机床工作台所在的位置作为轮盖铣制叶片完成后的坐标零点；将找正平面与千分表成90°夹角时五轴机床工作台的旋转角度输入五轴机床工作台坐标系，作为轮盘铣制开槽的初始角度。进一步地，所述在轮盘上铣制开槽是按输入到五轴机床工作台的坐标系，根据轮盘铣制开槽程序生成的开槽形线路径进行开槽。本专利技术提供的闭式三元开槽焊叶轮的加工方法，采用轮盖铣制叶片，轮盘铣制开槽的加工形式，在轮盖铣制叶片完成后，增加加工二次装卡找正平面工序，在轮盘铣制开槽前利用找正平面进行二次找正的方法，能够确保轮盖与轮盘内外止口配合后，轮盖叶片形线及其位置与轮盘开槽形线及其位置完全一致，再通过轮盖与轮盘圆周方向焊接固定，使轮盘与轮盖配合稳定，可确保两者的间隙值保持在0.05mm范围内，从而满足了闭式三元开槽焊叶轮焊接尺寸的精度要求。并且为了保证轮盘铣制开槽槽底厚度与三元扭曲叶片厚度均匀，本专利技术采用了五轴联动的加工方法，使得铣制轮盘开槽的形式为三元扭曲槽形，能够保证开槽槽底厚度均匀。附图说明图1为本专利技术实施例提供的闭式三元开槽焊叶轮的加工方法的加工流程图；图2为本专利技术实施例提供的闭式三元开槽焊叶轮的加工方法中轮盖粗车加工示意图；图3为本专利技术实施例提供的闭式三元开槽焊叶轮的加工方法中轮盖半精车加工示意图；图4为本专利技术实施例提供的闭式三元开槽焊叶轮的加工方法中轮盖精车加工示意图；图5为本专利技术实施例提供的闭式三元开槽焊叶轮的加工方法中轮盖精铣加工示意图图6为本专利技术实施例提供的闭式三元开槽焊叶轮的加工方法中轮盘粗车加工示意图；图7为本专利技术实施例提供的闭式三元开槽焊叶轮的加工方法中轮盘半精车加工示意图；图8为本专利技术实施例提供的闭式三元开槽焊叶轮的加工方法中轮盘精铣加工示意图。具体实施方式参见图1，本专利技术实施例提供的一种闭式三元开槽焊叶轮的加工方法，包括如下加工过程：步骤1：按粗车、半精车及精车的程序加工轮盖；步骤2：装卡轮盖口圈处外径，对轮盖找正与找平，然后在轮盖上铣制叶片；步骤3：铣制叶片后，铣制轮盖二次装卡找正平面；步骤4：按粗车、半精车及精车的程序加工轮盘；步骤5：将轮盖与轮盘安装在一起，并沿圆周方向焊接固定；步骤6：确定轮盘铣制开槽的初始角度；步骤7：从所述初始角度开始，在轮盘上铣制开槽。其中，轮盖的精车包括：精车轮盖一侧的端面、轮盖大外圆处与轮盘的配合止口、轮盖与叶片配合的圆弧形面及焊接坡口；精车轮盖另一侧的端面、轮盖口圈处内孔、打表找正平面及精铣叶片用的打表台。其中，对轮盖找正是按轮盖口圈处内孔打表找正，使轮盖中心坐标值与五轴机床工作台中心重合；所述对轮盖找平是在轮盖大外径内侧非加工端面打表找平，使轮盖与五轴机床工作台平面平行。其中，所述在轮盖上铣制叶片是通过图纸尺寸计算出轮盖的加工零点，零点距离工作台平面的高度值就是机床的加工零点，将零点坐标值输入五轴机床，将铣刀装卡到五轴机床主轴上，测出刀具长度，并将刀具长度数据输入五轴机床，然后按编程程序铣制轮盖叶片。其中，铣制轮盖二次装卡找正平面是在轮盖铣制叶片后，将五轴机床工作台旋转角度归零，主轴刀具与五轴机床工作台平行，在轮盖大外径处外侧面，铣制轮盖二次装卡找正平面。其中，轮盘的精车包括：精车轮盘一侧的端面、内孔、外圆，精车轮盘另一侧的端面、与叶片配合的圆弧形面、与轮盖配合的止口。其中，确定轮盘铣制开槽的初始角度包括：装卡轮盖口圈处外径，按轮盖二次装卡找正平面，使五轴机床主轴与五轴机床工作台平面平行；将机床工作台转角归零，将千分表平行固定在五轴机床主轴上，用千分表在轮盖二次装卡找正平面打表，调整五轴机床工作台旋转角度，使找正平面与千分表成90°夹角；将找正平面与千分表成90°夹角时五轴机床工作台所在的位置作为轮盖铣制叶片完成后的坐标零点，此零点即为轮盘铣制开槽程序的坐标零点，从而确保轮盘开槽后的槽底厚度值均匀；将找正平面与千分表成90°夹角时五轴机床工作台的旋转角度输入五轴机床工作台坐标系，作为轮盘铣制开槽的初始角度，使得轮盘铣制开槽位置和轮盖铣制叶片位置重合，从而确保焊接精度要求。其中，在轮盘上铣制开槽是按输入到五轴机床工作台的坐标系，根据轮盘铣制开槽程序生成的开槽形线路径进行开槽。现以产品H2633叶轮为例，对本专利技术实施例提供的一种闭式三元开槽焊叶轮的加工方法作具体说明。H2633叶轮流道出口宽度8.2mm，为窄流道闭式三元开槽焊叶轮，其加工方法是在轮盖10上铣制叶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种闭式三元开槽焊叶轮的加工方法，其特征在于，包括如下加工过程：按粗车、半精车及精车的程序加工轮盖；装卡轮盖口圈处外径，对轮盖找正与找平，然后在轮盖上铣制叶片；铣制叶片后，铣制轮盖二次装卡找正平面；按粗车、半精车及精车的程序加工轮盘；将轮盖与轮盘安装在一起，并沿圆周方向焊接固定；确定轮盘铣制开槽的初始角度；从所述初始角度开始，在轮盘上铣制开槽。

【技术特征摘要】
1.一种闭式三元开槽焊叶轮的加工方法，其特征在于，包括如下加工过程：按粗车、半精车及精车的程序加工轮盖；装卡轮盖口圈处外径，对轮盖找正与找平，然后在轮盖上铣制叶片；铣制叶片后，铣制轮盖二次装卡找正平面；按粗车、半精车及精车的程序加工轮盘；将轮盖与轮盘安装在一起，并沿圆周方向焊接固定；确定轮盘铣制开槽的初始角度；从所述初始角度开始，在轮盘上铣制开槽。2.根据权利要求1所述的闭式三元开槽焊叶轮的加工方法，其特征在于，所述轮盖的精车包括：精车轮盖一侧的端面、轮盖大外圆处与轮盘的配合止口、轮盖与叶片配合的圆弧形面及焊接坡口；精车轮盖另一侧的端面、轮盖口圈处内孔、打表找正平面及精铣叶片用的打表台。3.根据权利要求1所述的闭式三元开槽焊叶轮的加工方法，其特征在于：所述对轮盖找正是按轮盖口圈处内孔打表找正，使轮盖中心坐标值与五轴机床工作台中心重合；所述对轮盖找平是在轮盖大外径内侧非加工端面打表找平，使轮盖与五轴机床工作台平面平行。4.根据权利要求1所述的闭式三元开槽焊叶轮的加工方法，其特征在于：所述在轮盖上铣制叶片是先计算出轮盖的加工零点，将所述加工零点坐标值输入五轴机床，将铣刀装卡到五轴机床主轴上，测出刀具长度，并将刀具长度数据输入五轴机床，然后按编程程序铣制轮盖叶片。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海波，刘姝鑫，宋健，魏国家，
申请(专利权)人：沈阳透平机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21