一种燃气轮机切向保护罩铸件的加工工装及方法技术

本发明专利技术提供了燃气轮机切向保护罩铸件的加工方法，通过分析铸件的结构、工装加工、铸件尺寸划线、铸件装夹、铸件加工等步骤完成燃气轮机切向保护罩铸件的加工，本发明专利技术在加工铸件中，设计了一种辅助工装结构，包括:上部工装和下部工装，所述上部工装和下部工装的分割面位于所述铸件外轮廓最大轮廓线位置下侧，所述上部工装顶面设置用于支顶铸件的实现第一支撑结构，所述下部工装侧面设置用于夹紧铸件的第二支撑结构，通过本申请的方法及工装结构，可精确设置铸件在工装内的位置，无需使用中心架，确保产品尺寸公差，大大降低了加工成本，并缩短了加工周期。缩短了加工周期。缩短了加工周期。

【技术实现步骤摘要】
一种燃气轮机切向保护罩铸件的加工工装及方法


[0001]本专利技术涉及铸造及机械加工
，是一种切向保护罩铸件的加工工艺，特别是一种异形燃气轮机切向保护罩铸件的加工工艺。

技术介绍

[0002]燃气轮机排气缸切向保护罩，本体抗拉强度要求不低于620Mpa，硬度要求180
‑
280HB，铸件本体毛坯尺寸公差为0～2.5mm,加工面加工公差为
±
0.3mm。燃气轮机排气缸切向保护罩目前为锻造件，因采购成本，为此将锻件改为铸件，但该铸件为异形结构铸件，划线及机加工难度较大，铸件毛坯轮廓尺寸为1280*580*480mm。虽然现有加工方案为采用较大的五轴数控加工中心进行加工，可以满足铸件的尺寸公差要求，但是加工费用高且周期较长，经济性不强。为此研发一种新的燃气轮机切向保护罩铸件的加工方法。

技术实现思路

[0003]本申请为了解决现有技术存在的技术问题，提供了一种燃气轮机切向保护罩铸件的加工方法及加工工装，通过分析该类型铸件的结构特点，设计加工工装，优化产品的划线检测方案，同时设计辅助工装，确保产品尺寸公差。本申请具体如下：
[0004]一种燃气轮机切向保护罩铸件加工工装，所述工装结构包括:上部工装和下部工装，所述上部工装和下部工装的分割面位于所述铸件外轮廓最大轮廓线位置下侧，所述上部工装顶面通过上部支撑板设置用于支顶铸件的第一支撑结构，所述下部工装侧面设置穿过下部支撑框用于夹紧铸件的第二支撑结构；所述上部工装和下部工装位于分割面的一侧分别设置上定位结构和下定位结构。
[0005]本申请应用在三轴数控镗/铣床加工该类型铸件，需要分两次进行加工，在辅助加工工装的帮助下加工完一侧后再翻面装夹加工另外一侧，本申请工装设计为上部工装和下部工装，根据三轴镗/铣床可加工到的最大范围，将上部工装、下部工装的分割面选在铸件外轮廓最大位置轮廓线下移一定距离的位置，下移距离可根据铸件高度，同时保证下部工装高度便于夹紧工件来确定。上部工装、下部工装之间通过4至6个定位基准进行配合定位，除定位基准位置外，分割面位置预留一定的间隙。本申请通过第一支撑结构和第二支撑结构对铸件进行固定，利用第一支撑结构将铸件底面基准与下部工装端面调整为平齐，通过第二支撑结构夹紧铸件，将铸件与工装进行连接，确保铸件在加工及翻转过程中与下部工装之间不出现移动，保证加工基准不发生错移。
[0006]为了适应不同外形的铸件，对铸件的装夹进行调节，进一步地，所述第一支撑结构和第二支撑结构在上部工装和下部工装内侧的长度可调节。
[0007]本申请优选的所述第一支撑结构和第二支撑结构均为螺栓，利用螺栓便于调节支撑结构的伸缩量。
[0008]进一步，为了组合上部工装和下部工装，确保上部工装、下部工装紧密连接，保证上部工装的顶面和下部工装的底面两面平行，确保工装与铸件配合紧密，所述上部工装和
下部工装外侧面设置用于连接上部工装和下部工装的连接板。
[0009]本申请还提供了一种燃气轮机切向保护罩铸件的加工方法，其特点是采用了上述加工工装，在实际进行铸件加工时，具体包括以下步骤：
[0010]第一步，分析铸件的结构：根据铸件内、外表面的特点，确定工装结构，
[0011]所述工装结构包括:上部工装和下部工装，所述上部工装和下部工装的分割面位于所述铸件外轮廓最大轮廓线位置下侧；
[0012]第二步，工装加工；
[0013]第三步，铸件尺寸划线，对铸件毛坯尺寸进行测量，调整铸件各面的余量后确定高度方向的基准，同时根据尺寸测量结果，在铸件表面，间隔标识铸件各面的实际余量；
[0014]第四步，铸件装夹，按照高度方向Z向的基准镗/铣平铸件底部平面作为基准面，打开上部工装和下部工装，将上部工装顶面朝下，通过上部工装顶面的第一支撑结构支顶铸件，并调整铸件高度，确保高度方向的基准与下部工装的底面平齐后，紧固下部工装侧面的第二支撑结构以及上部工装和下部工装；
[0015]第五步，铸件加工，翻转工装及铸件，由上至下依次为上部工装、铸件、下部工装，以下部工装的底面为基准进行装夹，然后去掉上部工装,使用对刀器，根据尺寸划线时标注的各面的加工余量确定其他方向的加工基准，后根据铸件各加工面的三维模型，采用编程软件编制加工程序进行加工。
[0016]进一步，所述上部工装和下部工装之间的分割面位置预留间隙。
[0017]优选的方案中，所述第三步，铸件尺寸划线时，采用三维测量臂或三维扫描、三维摄像任一一种测量方法对铸件毛坯尺寸进行测量。
[0018]进一步，在所述第四步，铸件装夹时，调整上部支撑板上设置的第一支撑结构在上部工装内侧的距离，将铸件底面基准与下部工装端面调整平齐，调整下部支撑框上的第二支撑结构在下部工装内侧的距离，将铸件夹紧。
[0019]进一步，所述第五步，铸件加工中，采用三轴数控镗/铣床对铸件进行加工。
[0020]本申请突出的技术效果为：
[0021]1.本申请整体设计了一种燃气轮机切向保护罩铸件的加工工艺方法，本申请针对异形铸件，设计了一种异形铸件加工的工装结构，通过将工装结构设计为上部工装和下部工装，并根据铸件外轮廓线设置上、下部工装分割面，并通过设置4至6个定位基准进行配合定位，并利用分别位于上部工装和下部工装内侧的第一支撑结构和第二支撑结构调整铸件位置，确保铸件在加工及翻转过程中与下部工装之间不出现移动，保证加工基准不发生错移，从而保证了铸件加工精度。
[0022]2.本申请在铸件尺寸划线步骤中，通过调整铸件各面的余量达到最优状态后确定高度方向Z向的基准，同时根据尺寸测量结果，在铸件表面间隔一定距离标识铸件各面的实际余量，方便加工前进行对刀。
[0023]3.该工艺方法可用于批量加工尺寸精度要求较高的异形产品，确保产品尺寸公差，减少了异形铸件对加工中心的依赖，大大降低了加工成本，并缩短了加工周期。
附图说明
[0024]图1为燃气轮机排气缸切向保护罩铸件；
[0025]图2为燃气轮机排气缸切向保护罩铸件；
[0026]图3为上部工装；
[0027]图4为下部工装；
[0028]图5为铸件、工装装配图；
[0029]图6为铸件、工装另一装配视图；
[0030]图中，上部工装110，上部支撑板111，第一支撑结构112，下部工装120，下部支撑框121，第二支撑结构122，上定位结构113，下定位结构123，连接板130，铸件200，300工装分割面。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0032]在具体实施方式中，制作M701AJ型燃气轮机排气缸切向保护罩铸件，铸件材料为13Cr本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机切向保护罩铸件加工工装，其特征在于，所述工装结构包括:上部工装(110)和下部工装(120)，所述上部工装(110)和下部工装(120)的分割面位于所述铸件外轮廓最大轮廓线位置下侧，所述上部工装(110)顶面通过上部支撑板(111)设置用于支顶铸件的第一支撑结构(112)，所述下部工装(120)侧面设置穿过下部支撑框(121)用于夹紧铸件(200)的第二支撑结构(122)；所述上部工装(110)和下部工装(120)位于分割面的一侧分别设置上定位结构(113)和下定位结构(123)。2.如权利要求1所述的燃气轮机切向保护罩铸件加工工装，其特征在于，所述第一支撑结构和第二支撑结构在上部工装和下部工装内侧的长度可调节。3.如权利要求2所述的燃气轮机切向保护罩铸件的加工方法，其特征在于，所述第一支撑结构和第二支撑结构均为螺栓。4.如权利要求1所述的燃气轮机切向保护罩铸件加工工装，其特征在于，所述上部工装(110)和下部工装(120)外侧面设置用于连接上部工装(110)和下部工装(120)的连接板(130)。5.利用权利要求1～4任一所述加工工装的一种燃气轮机切向保护罩铸件的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，确定工装结构：分析铸件的结构，根据铸件内、外表面的特点，确定工装结构，所述工装结构包括:上部工装和下部工装，所述上部工装和下部工装的分割面位于所述铸件外轮廓最大轮廓线位置下侧；第二步，工装加工；第三步，铸件尺寸划线，对铸件毛坯尺寸进行测量，调整铸件各面的余量后确定高度方向的基准，...

【专利技术属性】
技术研发人员：程亚军，范俣林彤，李琦，周催佰，
申请(专利权)人：四川省金镭重工有限公司，
类型：发明
国别省市：