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2015产品创新数字化征文:带总长凸台隔板静叶的三维工艺设计

2015/11/2    来源:e-works    作者:陆爱群  董欣欣      
关键字:隔板静叶  总长凸台  总长圆锥面  三维造型  加工工艺  
针对带总长凸台隔板静叶的结构进行分析,制定工艺方案以及实施的具体步骤,对加工工艺中所涉及的模型、夹具和测具进行三维造型,使工艺中的内容以虚拟现实的方式仿真出来,从而大幅度提高设计质量。

    2.1.2 锻造毛坯

    基于成品造型和冷热交接的内容进行三维设计,主要是锻件造型和模具造型;采用deform模拟至目标锻件厚度时的打击力、飞边宽度和材料利用率等情况;经过下料、制坯、锻造、热处理等过程,得到叶片毛坯。

图3 锻件造型与成品造型比对图

图3 锻件造型与成品造型比对图

    2.1.3 钻中心孔

    叶片毛坯在框架测具上进行定位,定位时应最大可能的保证内背弧余量差最小,此时打样冲眼,样冲眼深度不小于0.5mm,打样冲眼之前应先将相应部位磨平;再以三样冲眼定位,上钻测具检查各档截面余量情况,在叶片最佳定位状态下,钻中心孔,要求中心孔有完整的保护锥;最后以三中心孔为定位基准,检测叶片尺寸,符合要求则可以做为合格毛坯进行冷加工了。

    2.2 叶身综合铣

    采用叶片毛坯上的三中心孔和轴向定位线加工型面。

    2.2.1 型面造型

    成品造型的大小两头是圆锥面,其型面是不完整的,为了加工和检测叶身型面,需要专门设计型面造型,要点如下:其坐标系就是框架测具的状态,这样型面样板的数据就与造型保持一致;选择合适的旋转角度,保证测量型面时,型线不倒钩,否则型面样板会因推不进去,而无法测量;增加打三个打中心孔的圆搭子,方便加工和检测时确定起始角度;增加内弧1/3处和背弧2/3处的位置线,便于三坐标检测时确定区域;在叶根进汽边处增加基准面缺口,便于加工轴向基准面,上框架和三坐标检测时,则以此作为轴向基准。

图4 型面造型图

图4 型面造型图

    2.2.2 四轴铣加工

    采用型面造型来编制四轴铣加工程序,主要分为粗铣进出汽边、粗铣型面、精铣型面和精铣进汽边基准面四部分。

    型面加工的难点在出汽边,因为出汽边的厚度只有0.5mm左右,刚性不足会产生让刀,可以通过降低进给速度或修改局部型线来调整。

    2.2.3 抛光划线

    以铣出来的进汽边基准面作为轴向基准,三中心孔定位上框架测具检测型面,根据检测数据抛光各截面型面及进出汽边,注意出汽边区域的公差特别紧。为了保证叶片型面的波纹度,抛光必须采用砂带抛光机,沿轴向方向抛磨。如果使用砂轮,由于砂轮不平整或宽度不足很容易导致两个检测截面之间出现波纹状态。

    抛光合格后,叶片上框架按工艺要求划PCD线,作为后续总长加工的轴向基准线。

责任编辑:郝秋红
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