一种燃气轮机叶片线切割用多功能工装及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种燃气轮机叶片线切割用多功能工装及其制作方法，该多功能工装包括底座，根据零件形状和大小将不同的底座单元进行适配组装得到三种模具，模具Ⅰ适用于叶片叶柄榫头及圆形类零件的固定和切割，模具Ⅱ适用于叶片叶型部分、叶顶区域以及具有台阶状的零件，模具Ⅲ适用于叶片翼形区域或者具有圆弧区域的零件。本发明专利技术中，对于模具，使用熔模铸造工艺，可更加精密的铸造各模具的内腔轮廓度，更好地满足叶片的切割精度，再通过线切割机切割成四个模块，可以根据叶片的大小进行扩展，以更好的满足工装的多功能性；对于规则部件，则采用线切割的方式进行；对于孔等部位，则采用机床加工打孔的方式进行，可避免划伤、挤压工件，提高精密性。提高精密性。提高精密性。

【技术实现步骤摘要】
一种燃气轮机叶片线切割用多功能工装及其制作方法


[0001]本专利技术属于燃气轮机
，具体涉及一种燃气轮机叶片线切割用多功能工装及其制作方法。

技术介绍

[0002]燃气轮机叶片是燃气轮机的重要部件，一般在高温、高压、腐蚀介质下工作，其形状复杂，加工要求严格，直接影响着燃气轮机的运行效率和可靠性。叶片结构主要包括叶柄、叶型以及叶顶等区域，每一块区域结构均较为复杂，为了研究叶片各个区域的内部结构，对叶片进行切割是非常必要的，目前使用最多的设备便是电火花线切割机，但由于叶片的形状极其不规则，而线切割设备所用夹具较为规则，对不规则叶片进行切割可能会发生尺寸偏差，进而导致后续对叶片的分析会出现偏差。
[0003]目前，大多数线切割用工装结构均较为规则，其制作过程也较为简单，当前的制作方法主要为先用钳工确立基准面、对板材进行标识划定，随后进行车床加工，如进行钻孔等，之后进行铣床加工，如铣槽等，最后使用钳工进行去毛刺。上述方法的缺点是：该工艺加工的工装形状均较为规则，对不规则的零件进行固定切割时，只能依靠垫块才能夹紧，如此则会产生尺寸上的误差，导致分析面的错位，致使产生较大的误差。还有一种制作方法是采用数控机床进行加工，虽然可以根据模具形状编辑加工路线，进行加工不规则的模具，但也仅限于较为简单的模具，对于结构较为复杂的模具，往往由于其机床自身结构和加工工具的限制，对形状极其复杂的部位所加工的精度较低，影响后续分析，并且其加工价格往往较高，设备投资大，对操作、维修人员的技术要求也较高，此外，加工复杂形状的零件时，手工编程的工作量大。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种燃气轮机叶片线切割用多功能工装及其制作方法。
[0005]为实现上述目的，达到上述技术效果，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种燃气轮机叶片线切割用多功能工装，包括底座，所述底座包括底座单元Ⅰ、底座单元Ⅱ、底座单元Ⅲ和底座单元Ⅳ，所述底座单元Ⅰ和底座单元Ⅱ拼接形成模具Ⅰ，所述底座单元Ⅰ、底座单元Ⅱ、底座单元Ⅲ和底座单元Ⅳ拼接形成模具Ⅱ，所述底座单元Ⅲ和底座单元Ⅳ拼接形成模具Ⅲ，所述底座上设置有平台板，所述平台板上设置有若干根平行放置的导杆，导杆之间的距离可调，导杆上设置有锁紧结构。
[0007]进一步的，所述底座上纵横设置有若干个螺杆，所述底座单元Ⅰ和底座单元Ⅱ通过螺杆拼接形成模具Ⅰ，所述底座单元Ⅰ、底座单元Ⅱ、底座单元Ⅲ和底座单元Ⅳ通过螺杆拼接形成模具Ⅱ，所述底座单元Ⅲ和底座单元Ⅳ通过螺杆拼接形成模具Ⅲ。
[0008]进一步的，所述平台板相对的两侧对称设置有导杆，所述导杆的数量为两根，所述平台板余下相对的两侧间隔设置有若干个用于调节导杆位置的定位孔，通过定位销插入到
定位孔中将导杆固定，所述定位销下方增设垫片。
[0009]进一步的，所述锁紧结构包括滑块和锁紧夹块，每根导杆相对的两端分别设置有滑块，所述滑块能够根据零件的大小和形状沿导杆进行滑动，每个滑块上设置有锁紧夹块，所述锁紧夹块的上下端分别与滑块和底座相连。
[0010]进一步的，所述锁紧夹块呈类U型结构，所述锁紧夹块的上下端分别安装有锁紧螺栓，所述锁紧夹块下端延伸到设置于底座上的滑块内嵌槽内，所述锁紧螺栓竖向穿过锁紧夹块并固定在滑块上。
[0011]进一步的，所述锁紧螺栓与锁紧夹块之间设置有锁紧垫片。
[0012]本专利技术还公开了一种燃气轮机叶片线切割用多功能工装的制作方法，包括以下步骤：
[0013]1)制作底座、模具Ⅰ、模具Ⅱ、模具Ⅲ；
[0014]2)在底座上制作螺杆孔；
[0015]3)制作螺杆和抵紧螺栓，材料为不锈钢，插入在螺杆孔内；
[0016]4)在底座上制作平台板；
[0017]5)在平台板上制作定位孔；
[0018]6)制作导杆，随后在导杆上打孔，放置定位销；
[0019]7)在底座侧面制作滑块内嵌槽；
[0020]8)制作滑块，通过线切割机进行切割，安装在导杆内；
[0021]9)制作锁紧夹块，通过线切割机进行切割，锁紧夹块的上部和下部留有螺栓孔，用以固定滑块；
[0022]10)制作防滑块，用于放置于底座底部。
[0023]进一步的，步骤1)中，制作底座、模具Ⅰ、模具Ⅱ、模具Ⅲ的步骤包括：
[0024]首先，根据燃气轮机叶片的外形，包括叶柄、叶型、叶顶部分，使用熔模铸造工艺制备模具Ⅰ、模具Ⅱ、模具Ⅲ的陶瓷芯型；
[0025]随后，进行蜡模制造、模壳制备、合金液的浇铸，再进行脱壳和脱芯，得到模具Ⅰ、模具Ⅱ、模具Ⅲ的毛坯件；
[0026]随后，通过使用热处理炉进行毛坯件的热处理工艺；
[0027]随后，使用电火花线切割机将多余的部位切割干净以及底座下部支撑部位切割成所需形状，通过砂纸进行打磨和抛光，再使用电火花线切割机将完整的铸件切割成四个模块，即完成底座和模具Ⅰ、模具Ⅱ、模具Ⅲ的制作。
[0028]进一步的，步骤2)和步骤5)中，分别通过机床加工工艺，根据孔的直径使用专用钻头进行打孔，制作出螺杆孔和定位孔。
[0029]进一步的，步骤4)中，所述平台板通过线切割机进行切割而成；步骤6)中，所述导杆通过线切割机进行切割而成；步骤8)中，所述滑块通过线切割机进行切割而成；步骤9)中，所述锁紧夹块通过线切割机进行切割而成；步骤10)中，所述防滑块通过线切割进行精密切割而成。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0031]1)本专利技术公开了一种燃气轮机叶片线切割用多功能工装，能够根据零件形状和大小将底座单元Ⅰ、底座单元Ⅱ、底座单元Ⅲ和底座单元Ⅳ进行适配组装得到所需的模具，不
同底座单元之间通过螺杆连接在一起并能够形成不同模具，该工装实际能够嵌套模具Ⅰ、模具Ⅱ和模具Ⅲ三种模具，工装的多功能性得以体现，实用性明显提高，模具Ⅰ主要适用于叶片叶柄榫头及圆形类零件的固定和切割，模具Ⅱ主要适用于叶片叶型部分、叶顶区域以及具有台阶状的零件，模具Ⅲ主要适用于叶片翼形区域或者具有圆弧区域的零件，采用本专利技术的工装能够对多种形状和尺寸的零件进行切割，包括但不限于形状规则的零件和形状不规则的零件，且稳固性良好，也对零件基本没有损伤，使得工装的应用场景增多，更具广阔的应用前景。
[0032]2)本专利技术公开了一种燃气轮机叶片线切割用多功能工装的制作方法，模具主要使用熔模铸造工艺制作而成，通过将实际叶片不同部位进行切割，根据实际叶片不同部位的模型制造成陶瓷型芯，有利于更加精密的铸造出各个模具的内腔轮廓度，使其更好地满足叶片的切割精度，再通过线切割机切割成四个模块，可以根据叶片的大小进行扩展，以更好的满足工装的多功能性；对于其它规则部件(如导杆、滑块等部件)，则采用线切割的方式进行；对于孔等部位，则采用机床加工打孔的方式进行，避免划伤、挤压工件，可更好地实现其精密性。
附图说明
[0033]图1为本专利技术的立体结构示意图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机叶片线切割用多功能工装，其特征在于，包括底座，所述底座包括底座单元Ⅰ、底座单元Ⅱ、底座单元Ⅲ和底座单元Ⅳ，所述底座单元Ⅰ和底座单元Ⅱ拼接形成模具Ⅰ，所述底座单元Ⅰ、底座单元Ⅱ、底座单元Ⅲ和底座单元Ⅳ拼接形成模具Ⅱ，所述底座单元Ⅲ和底座单元Ⅳ拼接形成模具Ⅲ，所述底座上设置有平台板，所述平台板上设置有若干根平行放置的导杆，导杆之间的距离可调，导杆上设置有锁紧结构。2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机叶片线切割用多功能工装，其特征在于，所述底座上纵横设置有若干个螺杆，所述底座单元Ⅰ和底座单元Ⅱ通过螺杆拼接形成模具Ⅰ，所述底座单元Ⅰ、底座单元Ⅱ、底座单元Ⅲ和底座单元Ⅳ通过螺杆拼接形成模具Ⅱ，所述底座单元Ⅲ和底座单元Ⅳ通过螺杆拼接形成模具Ⅲ。3.根据权利要求1所述的一种燃气轮机叶片线切割用多功能工装，其特征在于，所述平台板相对的两侧对称设置有导杆，所述导杆的数量为两根，所述平台板余下相对的两侧间隔设置有若干个用于调节导杆位置的定位孔，通过定位销插入到定位孔中将导杆固定，所述定位销下方增设垫片。4.根据权利要求1所述的一种燃气轮机叶片线切割用多功能工装，其特征在于，所述锁紧结构包括滑块和锁紧夹块，每根导杆相对的两端分别设置有滑块，所述滑块能够根据零件的大小和形状沿导杆进行滑动，每个滑块上设置有锁紧夹块，所述锁紧夹块的上下端分别与滑块和底座相连。5.根据权利要求4所述的一种燃气轮机叶片线切割用多功能工装，其特征在于，所述锁紧夹块呈类U型结构，所述锁紧夹块的上下端分别安装有锁紧螺栓，所述锁紧夹块下端延伸到设置于底座上的滑块内嵌槽内，所述锁紧螺栓竖向穿过锁紧夹块并固定在滑块上。6.根据权利要求5所述的一种燃气轮机叶片线切割用多功能工装，其特征在于，所述锁紧螺栓与锁紧夹块之间设置有锁紧垫片。7.根据权利要求1
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6任一所述的一种燃气轮机叶片线...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖俊峰，马伟，高斯峰，唐文书，刘全明，高松，李永君，张炯，南晴，徐小卜，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：