一种提高榫齿叶片定位夹紧精度的叶根型线修正方法技术

本发明专利技术提供了一种提高榫齿叶片定位夹紧精度的叶根型线修正方法，其能解决现有分体式结构装置的齿形槽的榫齿型线是按转子用轮槽型线设计，导致叶片加工或检测时的装夹状态与实际工作状态不一致，影响叶片加工精度的问题。其包括设计叶根修正图型线，所述叶根修正图型线以榫齿叶片的榫齿叶根型线作为设计基准，所述叶根修正图型线中的榫齿工作面和榫齿非工作面的位置分别与所述榫齿叶根型线的工作面和非工作面的位置重合，所述叶根修正图型线中的其余各面的位置相对于所述榫齿叶根型线的其余各面的位置向外侧偏置，且偏置距离为0.3mm~0.8mm，然后按照所述叶根修正图型线加工分体式结构装置的齿形槽。

【技术实现步骤摘要】
一种提高榫齿叶片定位夹紧精度的叶根型线修正方法
本专利技术涉及汽轮机叶片的加工工装制造领域，具体为一种提高榫齿叶片定位夹紧精度的叶根型线修正方法。
技术介绍
在实际批量生产榫齿叶片（即带有榫齿叶根的汽轮机叶片）的过程中，为了操作方便，用于加工榫齿叶片的夹具、检具大多数采用分体式结构设计工装（以下统称为分体式结构装置），即榫齿定位块和榫齿夹紧块是分开的。以图1所示的一种榫齿叶片夹具为例，1为榫齿定位块，2为榫齿夹紧块，二者为分体式设计。榫齿定位块和榫齿夹紧块上均加工有齿形槽，并且行业内长期以来，齿形槽的榫齿型线都是按用户提供的安装叶片的转子用轮槽型线加工的。通常，转子轮槽型线的轮廓尺寸是大于榫齿叶根型线的轮廓的，如此设计的好处是，以图1和图2进行说明，榫齿叶片被安装在转子中，机组在工作运行状态时，叶片在高速旋转产生的离心力P1作用下，会使榫齿叶根型线的工作面3与转子轮槽型线的工作面6紧密贴合，二者之间距离a1=0，而榫齿叶根型线的非工作面4与转子轮槽型线的非工作面7之间存在间隙a2，榫齿叶根型线的其余各面5与转子轮槽型线的其余各面8之间存在间隙a3（见图2），从而叶根榫齿中心线A1能够自动与转子轮槽中心线A2保持重合，图1中O1为理论编程原点。但是，榫齿叶片被安装在上述分体式结构装置上，被压紧过程中榫齿叶片受到的压力P2方向和榫齿叶片在转子中受到的离心力P1方向是不一致的，两者之间成90°夹角（见1和图3）。榫齿叶根在被夹紧过程中，其榫齿叶根型线的工作面3和非工作面4都参与了定位和夹紧（见图4），导致了叶根榫齿中心线A1偏移分体式结构装置的回转加工中心（即转子轮槽中心线A2），进而实际编程原点O2偏移理论编程原点O1，一般说来在Y、Z两个方向的偏移量w1和w2在0.15mm～0.3mm之间（见图5），这就造成榫齿叶片在分体式结构装置上的装夹状态与榫齿叶片安装在转子轮槽中的工作状态不一致。其次，这种中心不重合的系统偏差会导致榫齿叶片在被加工切削过程中出现一侧多切一侧少切的不均匀现象，给叶片加工精度带来了问题。过去这种系统偏差一直被忽视且没有很好的解决方案，但随着叶片的制造精度被设计工程师不断要求提高后，这一矛盾变得越来越突出。
技术实现思路
针对现有分体式结构装置的齿形槽的榫齿型线是按转子用轮槽型线设计，导致叶片加工或检测时的装夹状态与实际工作状态不一致，影响叶片加工精度的技术问题，本专利技术提供了一种提高榫齿叶片定位夹紧精度的叶根型线修正方法，其能确保叶片被安装在分体式结构装置中的状态与叶片被装配在转子中的工作状态保持一致。其技术方案是这样的：一种提高榫齿叶片定位夹紧精度的叶根型线修正方法，其特征在于：设计叶根修正图型线，所述叶根修正图型线以榫齿叶片的榫齿叶根型线作为设计基准，所述叶根修正图型线中的榫齿工作面和榫齿非工作面的位置分别与所述榫齿叶根型线的工作面和非工作面的位置重合，所述叶根修正图型线中的其余各面的位置相对于所述榫齿叶根型线的其余各面的位置向外侧偏置，且偏置距离为0.3mm~0.8mm，然后按照所述叶根修正图型线加工分体式结构装置的齿形槽。其进一步特征在于：所述偏置距离为0.5mm。在所述叶根修正图型线中的榫齿工作面与所述叶根修正图型线中的其余各面的连接处进行倒圆角处理，在所述叶根修正图型线中的榫齿非工作面与所述叶根修正图型线中的其余各面的连接处也进行倒圆角处理。本专利技术的有益效果是：采用本专利技术的叶根修正图型线加工分体式结构装置的齿形槽，虽然齿形槽的榫齿非工作面也参与了定位和夹紧，但是叶根榫齿中心线与分体式结构装置的回转加工中心是重合的，这与榫齿叶片被安装在转子中的运行状态保持一致，中心不重合的系统偏差不存在了，切削不均匀的现象也消失了，大大提升了叶片在工装夹具和检具中的定位夹紧的精度，进而大大提高了叶片的加工精度；采用叶根修正图型线的榫齿工作面和榫齿非工作面同时参与定位和夹紧，大大加大了叶片定位的长度和夹紧面积，提高了叶片定位夹紧装置的刚性；由于榫齿工作面和榫齿非工作面存在的夹角关系，大大增强了叶片在受到切削外力时叶片不偏离原始装夹状态的能力，满足了工艺大余量切削需求，大幅度提高了叶片加工的一次合格率。附图说明图1为采用转子轮槽型线设计加工分体式结构装置的齿形槽，并假定在受到离心力作用下叶片被安装的状态示意图；图2为图1中B区域的放大图；图3为采用转子轮槽型线设计加工分体式结构装置的齿形槽，叶片实际被安装的状态示意图；图4为图3中C区域的放大图；图5为图1与图3中叶片的装夹定位偏差示意图；图6为本专利技术的叶根修正图型线与榫齿叶根型线的设计间隙示意图；图7为本专利技术的叶根修正图型线示意图；图8为叶片被定位装夹在按叶根修正图型线设计加工的分体式结构装置上的装夹状态示意图；图9为图8中D区域的放大图。具体实施方式见图6至图9，本专利技术的一种提高榫齿叶片定位夹紧精度的叶根型线修正方法，设计叶根修正图型线11，叶根修正图型线11以榫齿叶片9的榫齿叶根型线作为设计基准，叶根修正图型线11中的榫齿工作面12和榫齿非工作面13的位置分别与榫齿叶根型线的工作面3和非工作面4的位置重合，即榫齿工作面12与榫齿叶根型线的工作面3之间的距离b1=0，榫齿非工作面13与榫齿叶根型线的非工作面4之间的距离b2=0，叶根修正图型线11中的其余各面14的位置相对于榫齿叶根型线的其余各面5的位置向外侧偏置，且偏置距离b3为0.3mm~0.8mm，偏置距离b3优选为0.5mm，并且在叶根修正图型线中的榫齿工作面与叶根修正图型线中的其余各面的连接处进行倒圆角处理，在叶根修正图型线中的榫齿非工作面与叶根修正图型线中的其余各面的连接处也进行倒圆角处理，然后按照叶根修正图型线11加工分体式结构装置的齿形槽。由于叶根修正图型线中的榫齿工作面和榫齿非工作面的位置分别与榫齿叶根型线的工作面和非工作面的位置重合，故齿形槽的榫齿工作面和榫齿非工作面都参与定位和夹紧，加大了定位和夹紧的面积；叶根修正图型线的其余各面与榫齿叶根型线的其余各面都被设计有0.3mm~0.8mm的间隙，进一步确保了只有榫齿工作面和榫齿非工作面同时定位，其余各面不会干涉的效果，并且叶根榫齿中心与工装夹具的回转中心重合，这和叶片被安装在转子上的运行状态是一致的，可大大提高叶片加工精度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高榫齿叶片定位夹紧精度的叶根型线修正方法，其特征在于：设计叶根修正图型线，所述叶根修正图型线以榫齿叶片的榫齿叶根型线作为设计基准，所述叶根修正图型线中的榫齿工作面和榫齿非工作面的位置分别与所述榫齿叶根型线的工作面和非工作面的位置重合，所述叶根修正图型线中的其余各面的位置相对于所述榫齿叶根型线的其余各面的位置向外侧偏置，且偏置距离为0.3mm~0.8mm，然后按照所述叶根修正图型线加工分体式结构装置的齿形槽。

【技术特征摘要】
1.一种提高榫齿叶片定位夹紧精度的叶根型线修正方法，其特征在于：设计叶根修正图型线，所述叶根修正图型线以榫齿叶片的榫齿叶根型线作为设计基准，所述叶根修正图型线中的榫齿工作面和榫齿非工作面的位置分别与所述榫齿叶根型线的工作面和非工作面的位置重合，所述叶根修正图型线中的其余各面的位置相对于所述榫齿叶根型线的其余各面的位置向外侧偏置，且偏置距离为0.3mm~0.8mm，然后按照所述叶根修正图型线加工分...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹维平，章奇，董欣欣，王成富，章宇洪，
申请(专利权)人：无锡透平叶片有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32