專利名稱：汽輪機(jī)斜圍帶型孔加工工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽輪機(jī)斜通道圍帶焊接式隔板的加工工藝方法，尤其涉及斜圍帶型孔加工工藝方法。
背景技術(shù)：
斜通道圍帶焊接式隔板結(jié)構(gòu)是當(dāng)今世界上汽輪機(jī)行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。在斜通道圍帶焊接式隔板加工中，關(guān)鍵的問題是汽葉與板體及外環(huán)的連接，而斜通道圍帶型孔的加工又是焊接式隔板制造中的關(guān)鍵。由于隔板汽道要有正確的截面形狀和汽道喉部面積，并要求所有汽葉的進(jìn)汽邊與出汽邊應(yīng)在同一平面上。所以斜通道焊接式隔板圍帶制造的好壞，將直接影響通流部分的效率，對(duì)整個(gè)機(jī)組的出力起著很大的決定作用。
現(xiàn)有的斜圍帶型孔加工工藝方法有電脈沖打型孔的加工工藝，斜圍帶由大車精加工成整圈圓錐體，然后放于轉(zhuǎn)臺(tái)上，校準(zhǔn)圓及平面，再用制造成型的石墨電極加工型孔，每做一只型孔后轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)等分角度，逐個(gè)對(duì)石墨電極打圍帶型孔，在打孔中是以調(diào)整電流大小來調(diào)整型孔四周間隙，從而完成斜圍帶型孔加工。由于電脈沖機(jī)床加工型孔分度不準(zhǔn)，造成節(jié)距不準(zhǔn)，并且加工出的型孔四周間隙不能保證每只都一致，同時(shí)加工時(shí)間長(zhǎng)，效率低。數(shù)控銑床銑型孔的加工工藝，斜圍帶由大車精加工成整圈的圓錐體，然后放于一個(gè)假臺(tái)面夾具凹槽內(nèi)，校準(zhǔn)圓及平面，用Φ5mm銑刀按數(shù)控程序?qū)鷰涂走M(jìn)行加工，每做完一只型孔轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)等分角度，逐個(gè)銑削圍帶型孔，銑削圍帶型孔時(shí)，由數(shù)控程序刀補(bǔ)來調(diào)整型孔四周間隙，從而完成斜圍帶型孔加工。該方法雖然加工出的型孔節(jié)距較準(zhǔn)，型孔四周間隙能保證每只都一致，但是由于型孔靠出汽邊處R太小，小R銑刀不能銑制出汽邊處一段型孔線，只能采用在出汽邊型孔處打一個(gè)小孔作為修復(fù)基準(zhǔn)用，然后用人工修出汽邊處孔型線，修整工作量大，而且型孔精確度較差。五軸聯(lián)動(dòng)激光切割型孔的加工工藝，利用五軸聯(lián)動(dòng)激光加工可以滿足斜圍帶的傾斜角度及出汽邊與輻射線5°夾角的要求，同時(shí)可以保證型孔的間隙均勻準(zhǔn)確，能滿足產(chǎn)品的各項(xiàng)精度要求，但價(jià)格十分昂貴。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種汽輪機(jī)斜圍帶型孔加工工藝方法，該工藝方法采用2.5軸聯(lián)動(dòng)激光切割型孔，加工精度高，加工周期短，成本低，具有較好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種汽輪機(jī)斜圍帶型孔加工工藝方法，按下列步驟進(jìn)行第一步，對(duì)斜圍帶扇形展開圖進(jìn)行平面落料，在扇形內(nèi)弧線處按型孔只數(shù)等分割準(zhǔn)節(jié)距定位用的小三角形缺口，小三角形缺口的中心在型孔輻射線上，并在扇形面兩端放有余量，同時(shí)切割一小塊試樣，試樣包括小三角形缺口；第二步，把斜圍帶扇形板放在專用可以自由調(diào)整角度的裝夾裝置上，定位、夾緊，裝夾裝置安裝在機(jī)床臺(tái)面上；第三步，對(duì)斜圍帶試樣進(jìn)行切割型孔；第四步，檢驗(yàn)試樣切割斜圍帶型孔的正確性，并作修正；第五步，正式切割斜圍帶各型孔，每切割完一個(gè)型孔，移動(dòng)一個(gè)節(jié)距位置，再切割第二個(gè)型孔，依次類推，直至全部完成。
上述的汽輪機(jī)斜圍帶型孔加工工藝方法，所述在試樣上刻上兩條型孔位置定位線，所切割的型孔位于定位線內(nèi)。
上述的汽輪機(jī)斜圍帶型孔加工工藝方法，所述裝夾裝置安裝在2.5軸聯(lián)動(dòng)激光機(jī)床臺(tái)面上，由激光機(jī)床對(duì)斜圍帶進(jìn)行切割，并可修正相關(guān)切割數(shù)據(jù)。
上述的汽輪機(jī)斜圍帶型孔加工工藝方法，所述切割型孔時(shí)首先切割中間一只型孔，然后移動(dòng)一個(gè)節(jié)距用的小三角形缺口切割第二個(gè)型孔。
本發(fā)明是根據(jù)2.5軸聯(lián)動(dòng)激光機(jī)床的激光加工方法，其激光運(yùn)動(dòng)軌跡的描述僅為XY平面坐標(biāo)，加工時(shí)Z方向的運(yùn)動(dòng)是通過激光頭部的接觸傳感器來實(shí)現(xiàn)的。因此，對(duì)于加工的斜面，要求傾斜角度不能太大，而斜圍帶的斜度在25度以內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的加工。同時(shí)，該激光切割加工系統(tǒng)由CO2工業(yè)激光器、CNC控制系統(tǒng)及精度三維工作臺(tái)組成，由CO2工業(yè)激光器產(chǎn)生的激光束，按照輸入CNC控制系統(tǒng)的數(shù)控程序所指定的軌跡運(yùn)動(dòng)，可對(duì)斜圍帶型孔進(jìn)行切割加工。
加工型孔時(shí)首先用激光從整塊的鋼板中切割出所需要的扇形材料，再將扇形平板放在一臺(tái)可以自由調(diào)整角度的裝夾裝置上，順次切割出葉片型孔，然后彎形得到需要的圍帶的斜度。
本發(fā)明的汽輪機(jī)斜圍帶型孔加工工藝方法加工精度高，2.5軸聯(lián)動(dòng)激光機(jī)床定位精度0.03毫米/米，復(fù)位精度0.005毫米，激光切割精度可以控制在0.1mm，激光頭在工件加工表面法線的微小位置誤差可以由機(jī)床工浮系統(tǒng)補(bǔ)償，以得到更高的精度。加工周期短，激光切割速度為每分鐘1公尺，加工1級(jí)內(nèi)外圍帶型孔全部完成僅需三個(gè)小時(shí)。成本低，不同的圍帶型孔都可以通過編制數(shù)控程序來完成，從而保證圍帶型孔的節(jié)距、安裝角、型線孔四周間隙及各孔至圍帶邊緣的距離等要求。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1為扇形展開圖進(jìn)行平面落料示意圖；圖2為小三角形缺口示意圖；圖3為試樣切割示意圖；圖4為斜圍帶激光加工成品圖；圖5為裝夾裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的側(cè)視圖。
圖中1支撐銷，2底板，3支架，4量角器，5板，6壓板，7定位件，8斜圍帶；11試樣上定位線，具體實(shí)施方式
一種汽輪機(jī)斜圍帶型孔加工工藝方法，其特征是按下列步驟進(jìn)行第一步，對(duì)斜圍帶扇形展開圖進(jìn)行平面落料，參見圖1、圖2，在扇形內(nèi)弧線處按型孔只數(shù)等分割準(zhǔn)節(jié)距定位用的小三角形缺口，小三角形缺口的中心在型孔輻射線上，該缺口位置要準(zhǔn)確。在扇形面給定的尺寸L的基礎(chǔ)上兩端再放有余量，如兩邊各放150毫米的余量，以便使圍帶彎形得以順利進(jìn)行。同時(shí)切割一小塊試樣，參見圖3，試樣包括小三角形缺口，試樣上刻上兩條圓弧形的型孔位置定位線11，所切割的型孔位于定位線11內(nèi)，以確定型孔的位置并確認(rèn)節(jié)距P的準(zhǔn)確性。
第二步，把斜圍帶扇形板放在專用可以自由調(diào)整角度的裝夾裝置上，參見圖5、圖6，該裝夾裝置可自由調(diào)整斜度，并可分度及定位。裝夾裝置安裝在2.5軸聯(lián)動(dòng)激光機(jī)床臺(tái)面上，由激光機(jī)床對(duì)斜圍帶進(jìn)行切割，并可修改數(shù)控程序，修正相關(guān)切割數(shù)據(jù)。
第三步，對(duì)斜圍帶試樣進(jìn)行切割型孔，試樣放在裝夾裝置上，借正激光機(jī)床坐標(biāo)位置尺寸及試割一只型孔，做出的型孔一定要在兩條型孔位置定位刻線內(nèi)，并用對(duì)應(yīng)的型孔樣柱檢驗(yàn)。
第四步，檢驗(yàn)試樣切割斜圍帶型孔的正確性，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正；第五步，正式切割斜圍帶各型孔，首先切割中間一只型孔，切割時(shí)斜圍帶安裝在可調(diào)角度的裝夾裝置上，平面要放平整。然后移動(dòng)一個(gè)節(jié)距定位用的小三角缺口切割第二個(gè)型孔，直至按要求逐個(gè)激光切割型孔。
然后斜圍帶彎形，進(jìn)行組焊形成汽輪機(jī)隔板。
權(quán)利要求
1.一種汽輪機(jī)斜圍帶型孔加工工藝方法，其特征是按下列步驟進(jìn)行第一步，對(duì)斜圍帶扇形展開圖進(jìn)行平面落料，在扇形內(nèi)弧線處按型孔只數(shù)等分割準(zhǔn)節(jié)距定位用的小三角形缺口，小三角形缺口的中心在型孔輻射線上，并在扇形面兩端放有余量，同時(shí)切割一小塊試樣，試樣包括小三角形缺口；第二步，把斜圍帶扇形板放在專用可以自由調(diào)整角度的裝夾裝置上，定位、夾緊，裝夾裝置安裝在機(jī)床臺(tái)面上；第三步，對(duì)斜圍帶試樣進(jìn)行切割型孔；第四步，檢驗(yàn)試樣切割斜圍帶型孔的正確性，并作修正；第五步，正式切割斜圍帶各型孔，每切割完一個(gè)型孔，移動(dòng)一個(gè)節(jié)距位置，再切割第二個(gè)型孔，依次類推，直至全部完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)斜圍帶型孔加工工藝方法，其特征是在試樣上刻上兩條型孔位置定位線，所切割的型孔位于定位線內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)斜圍帶型孔加工工藝方法，其特征是裝夾裝置安裝在2.5軸聯(lián)動(dòng)激光機(jī)床臺(tái)面上，由激光機(jī)床對(duì)斜圍帶進(jìn)行切割，并可修正相關(guān)切割數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的汽輪機(jī)斜圍帶型孔加工工藝方法，其特征是切割型孔時(shí)首先切割中間一只型孔，然后移動(dòng)一個(gè)節(jié)距用的小三角形缺口切割第二個(gè)型孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及汽輪機(jī)斜通道圍帶焊接式隔板的加工工藝方法，尤其涉及斜圍帶型孔加工工藝方法。一種汽輪機(jī)斜圍帶型孔加工工藝方法，其特征是按下列步驟進(jìn)行首先對(duì)斜圍帶扇形展開圖進(jìn)行平面落料，在扇形內(nèi)弧線處按型孔只數(shù)等分割準(zhǔn)節(jié)距定位用的小三角形缺口，同時(shí)切割一小塊試樣，試樣包括小三角形缺口；第二步，把斜圍帶扇形板放在專用可以自由調(diào)整角度的裝夾裝置上，定位、夾緊；第三步，對(duì)斜圍帶試樣進(jìn)行切割型孔；第四步，檢驗(yàn)試樣切割斜圍帶型孔的正確性，并作修正；第五步，正式切割斜圍帶各型孔，每切割完一個(gè)型孔，移動(dòng)一個(gè)節(jié)距位置，再切割第二個(gè)型孔，依次類推，直至全部完成。本發(fā)明加工精度高，加工周期短，成本低，具有較好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)B23K26/00GK1651177SQ20041009916
公開日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2004年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者蔡振銘, 趙均鍔, 張光耀 申請(qǐng)人:上海汽輪機(jī)有限公司