一种动叶盘窄体篦齿密封加工方法及刀具与流程

本申请属于动叶盘加工，具体涉及一种动叶盘窄体篦齿密封加工方法及刀具。

背景技术：

1、现有透平膨胀机的转子动叶盘是采用锻件(材质为kmn)整体粗加工、热处理、精加工等必备工序制造而成的。因其整体的加工过程需要经过多道加工工序，例如：车加工、铣加工、钻孔加工等工序，所以动叶盘整体的结构受到多次外部不均匀的冷加工作用施力，导致工件内部会残存部分应力，即使通过热处理消应力的方式处理，仍然会有部分的应力在关键尺寸上进行释放，从而导致关键尺寸变形超差。动叶盘的设计结构属于薄壁零部件特征，篦齿之间的空间窄小，篦齿密封的最大厚度设计尺寸仅为16mm，其设计加工尺寸精度在0.05mm范围内，形位尺寸精度控制在0.02mm范围内。现有的动叶盘的篦齿密封加工是在动叶盘的整体工艺工序的末端进行，利用成型刀一次加工成型，导致篦齿密封的加工、形位尺寸经常受到应力变形导致尺寸超差、及形位尺寸超差，此现象已成为严重制约生产进度与质量。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为了解决上述问题，本申请第一方面提供了一种动叶盘窄体篦齿密封加工方法，包括以下步骤：

3、步骤1、模拟加工：根据动叶盘结构设计粗车刀具、半精车刀具及精加工车刀具，通过三维软件对动叶盘结构进行模拟加工，确定粗车刀具、半精车刀具及精加工车刀具的加工空间及预设走刀路径；

4、步骤2、粗加工：将动叶盘装夹在四爪夹盘上以使其固定在机床上，利用千分表进行校对及调平，保证动叶盘中心与机床中心相同，通过粗车刀具按预设走刀路线对动叶盘进行加工，保证动叶盘篦齿外部型线尺寸相对设计图纸尺寸单边留出1.5-2.5mm余量，将非必要尺寸加工完成；

5、步骤3、半精加工：松动四爪夹夹盘对粗加工后的动叶盘进行重新固定，利用千分编进行校对及调平，保证动叶盘与机床形位精度在0.005mm范围内，通过半精车刀具按预设走刀路线叶盘进行加工，保证篦齿外部型线尺寸相对设计图纸尺寸单边留出0.8-1.2mm余量，并将非必要尺寸加工完成。

6、步骤4、精加工：松动四爪夹夹盘对半精加工后的动叶盘进行重新固定，利用一块千分表对装夹处进行测量，再选择另一块千分表进行校对及调平，保证动叶盘与机床形位精度在0.005mm范围内，通过精加工车刀具按照预设走刀路线进行加工。

7、可选的，所述步骤2中保证动叶盘篦齿外部型线尺寸相对设计图纸尺寸单边留出2mm余量。

8、可选的，所述步骤3中保证篦齿外部型线尺寸相对设计图纸尺寸单边留出1mm余量。

9、本申请第二方面还提供了一种动叶盘窄体篦齿密封加工刀具，其应用于如上述的动叶盘窄体篦齿密封加工方法，包括：粗车刀具、半精车刀具及精加工车刀具；

10、所述粗车刀具1对所述动叶盘进行粗加工，用于加工出所述半精车刀具的走刀空间，所述半精车刀具的主偏角为55°-65°，成型角为25°-35°，所述半精车刀具对所述走刀空间进行加工，用于加工出所述精加工车刀具的走刀空间，所述精加工车刀具主偏角为100°-110°，后倾角为130°-140°。

11、可选的，所述半精车刀具的主偏角为60°，成型角为30°，所述精加工车刀具主偏角为105°，后倾角为135°。

12、可选的，所述粗车刀具包括：粗车刀体、粗车刀片及粗车刀排屑槽，所述粗车刀片设置于所述粗车刀体上，所述粗车刀片上开设有粗车刀排屑槽。

13、可选的，所述半精车刀具包括半精刀体及半精刀片，所述半精刀片设置于所述半精刀体上。

14、可选的，所述精加工车刀具3包括：精加工刀体31、精加工刀片32，精加工排削面33及圆弧加工刃34；

15、所述精加工刀片32设置于所述精加工刀体31上，所述精加工刀片32两侧壁上开设有精加工排削面33，所述精加工刀片32后侧开设有圆弧加工刃34。

16、可选的，所述精加工排削面33角度为4°-6°。

17、可选的，所述精加工排削面33角度为5°。

18、有益效果

19、本发明的实施例中所提供的一种动叶盘窄体篦齿密封加工方法及刀具，通过粗加工、半精加工及精加工组合方式将篦齿密封的加工量拆分及加工，确保加工后的篦齿密封的尺寸精度和形位精度要求，粗车刀具、半精车刀具及精加工车刀具按预设走刀路线进行加工，避免刀具与工件干涉提高加工效率。

技术特征：

1.一种动叶盘窄体篦齿密封加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的动叶盘窄体篦齿密封加工方法，其特征在于，所述步骤2中保证动叶盘(4)篦齿外部型线尺寸相对设计图纸尺寸单边留出2mm余量。

3.根据权利要求2所述的动叶盘窄体篦齿密封加工方法，其特征在于，所述步骤3中保证篦齿外部型线尺寸相对设计图纸尺寸单边留出1mm余量。

4.一种动叶盘窄体篦齿密封加工刀具，其应用于如权利要求1-4任一项所述的动叶盘(4)窄体篦齿密封加工方法，其特征在于，包括：粗车刀具(1)、半精车刀具(2)及精加工车刀具(3)；

5.根据权利要求4所述的动叶盘窄体篦齿密封加工刀具，其特征在于，所述半精车刀具(2)的主偏角为60°，成型角为30°，所述精加工车刀具(3)主偏角为105°，后倾角为135°。

6.根据权利要求5所述的动叶盘窄体篦齿密封加工刀具，其特征在于，所述粗车刀具(1)包括：粗车刀体(11)、粗车刀片(12)及粗车刀排屑槽(13)，所述粗车刀片(12)设置于所述粗车刀体(11)上，所述粗车刀片(12)上开设有粗车刀排屑槽(13)。

7.根据权利要求6所述的动叶盘窄体篦齿密封加工刀具，其特征在于，所述半精车刀具(2)包括半精刀体(21)及半精刀片(22)，所述半精刀片(22)设置于所述半精刀体(21)上。

8.根据权利要求7所述的动叶盘窄体篦齿密封加工刀具，其特征在于，所述精加工车刀具(3)包括：精加工刀体(31)、精加工刀片(32)，精加工排削面(33)及圆弧加工刃(34)；

9.根据权利要求8所述的动叶盘窄体篦齿密封加工刀具，其特征在于，所述精加工排削面(33)角度为4°-6°。

10.根据权利要求9所述的动叶盘窄体篦齿密封加工刀具，其特征在于，所述精加工排削面(33)角度为5°。

技术总结本申请提供了一种动叶盘窄体篦齿密封加工方法及刀具，包括以下步骤：步骤1、模拟加工：根据动叶盘结构设计粗车刀具、半精车刀具及精加工车刀具，通过三维软件对动叶盘结构进行模拟加工，确定粗车刀具、半精车刀具及精加工车刀具的加工空间及预设走刀路径；步骤2、粗加工：将动叶盘装夹在四爪夹盘上以使其固定在机床上，利用千分表进行校对及调平，保证动叶盘中心与机床中心相同；本发明通过粗加工、半精加工及精加工组合方式将篦齿密封的加工量拆分及加工，确保加工后的篦齿密封的尺寸精度和形位精度要求，粗车刀具、半精车刀具及精加工车刀具按预设走刀路线进行加工，避免刀具与工件干涉提高加工效率。技术研发人员：范海宇,舒鑫,薛吉,张威受保护的技术使用者：沈阳透平机械股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12