一种大尺寸燃机透平叶片精铸毛坯定位及加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107649845A(43)申请公布日2018.02.02(21)申请号201711095131.2(22)申请日2017.11.09(71)申请人东方电气集团东方汽轮机有限公司地址618000四川省德阳市高新技术产业园区金沙江西路666号(72)发明人赵代银杨功显杨照宏巩秀芳曾洪郭永智董斌儒(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人刘凯孙杰(51)Int.Cl.B23P15/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种大尺寸燃机透平叶片精铸毛坯定位及加工方法(57)摘要本发明公开了一种大尺寸燃机透平叶片精铸毛坯定位及加工方法,其主要用于精密铸造工艺生产大尺寸燃机透平叶片中，采用本发明的方法对叶片毛坯进行定位及加工，只需要在叶片毛坯铸造时基准点尺寸精度达到同型面的公差即可，无需后续再对基准点进行打磨处理，其操作简单，节约大量打磨及检测成本，同时，在对叶片毛坯的基准点补偿调整后将基准转移至顶针孔，使得叶片后续的加工定位，叶片毛坯始终处于最佳拟合的最好尺寸状态，从而能够最大程度的保证叶片毛坯的合格率，避免因基准点尺寸超差带来的叶片毛坯在加工时因误差累计造成的报废。CN107649845ACN107649845A权利要求书1/1页1.一种大尺寸燃机透平叶片精铸毛坯定位及加工方法，其特征在于：包括以下步骤：a）燃机透平叶片毛坯铸造时，在燃机透平叶片可加工部位设置顶针孔凸台，用于后期的顶针孔加工；b）燃机透平叶片毛坯铸造完成后，对燃机透平叶片毛坯尺寸进行测量，得到叶片尺寸数据，然后采用最佳拟合数据处理方式处理叶片尺寸数据，在叶片铸件毛坯满足公差要求的情况下，得到叶片毛坯六个基准点A1、A2、A3、B1、B2、C1的偏差值分别为δ1、δ2、δ3、δ4、δ5、δ6，如在最佳拟合状态，叶片铸件毛坯尺寸超出公差要求，则作为废品处理；c）设置六个基准点可调的顶针孔加工工装，所述顶针孔加工工装包括在每个基准点设置的可调定位机构，所述可调定位机构用于与叶片毛坯的各基准点接触，将叶片毛坯放置于顶针孔加工工装，使叶片毛坯的各基准点分别与各自的可调定位机构对应，并通过可调定位机构分别将叶片毛坯六个基准点的偏差值以负值的方式进行补偿调整，使得调整后的叶片毛坯在顶针孔加工工装上处于最佳拟合的姿态；d）所有基准点的可调定位机构设置完成后，将叶片毛坯紧固在顶针孔加工工装上，然后对顶针孔加工工装上的叶片毛坯进行尺寸扫描，尺寸扫描结果与叶片毛坯原始尺寸检验结果相差在预先设定的公差范围内，则满足要求，最后在叶片毛坯上的顶针孔凸台上打顶针孔；e）将叶片毛坯的基准转移至顶针孔与叶身第一基准点系统中的任意一个基准点，在叶片毛坯的后续加工中，均以转移后的基准进行加工定位基准，直至叶片毛坯加工完成，然后切割掉顶针孔凸台即可，即完成所有工序的加工，得到加工状态的叶片。2.根据权利要求1所述的大尺寸燃机透平叶片精铸毛坯定位及加工方法,其特征在于：在所述步骤a）中，所述顶针孔凸台设置在透平动叶片的叶根或透平导向叶片的缘板挂钩部位。3.根据权利要求1所述的大尺寸燃机透平叶片精铸毛坯定位及加工方法,其特征在于：在所述步骤c）中，在将叶片毛坯放置于顶针孔加工工装之前，将各基准点的可调定位机构设置为零位，再将叶片毛坯放置于顶针孔加工工装上，并根据最佳拟合姿态的六个基准点的偏差数据，将对应基准点的可调定位机构反向调整为偏差数据。4.根据权利要求1所述的大尺寸燃机透平叶片精铸毛坯定位及加工方法,其特征在于：在所述步骤d）中，将紧固有处于最佳拟合姿态叶片毛坯的顶针孔加工工装固定在机床上，并在叶片毛坯上的顶针孔凸台上加工顶针孔，所述顶针孔的位置精度保证在±0.02mm范围内。5.根据权利要求1所述的大尺寸燃机透平叶片精铸毛坯定位及加工方法,其特征在于：在所述步骤d）中，对顶针孔加工工装上的叶片毛坯进行尺寸扫描的结果与叶片毛坯原始尺寸检验结果相差在公差带的1/5，则满足定位要求。2CN107649845A说明书1/4页一种大尺寸燃机透平叶片精铸毛坯定位及加工方法技术领域[0001]本发明属于重型燃机透平叶片的精密铸造及加工技术领域，特别涉及一种大尺寸燃机透平叶片精铸毛坯定位及加工方法。背景技术[0002]重型燃气轮机透平叶片均采用熔模铸造的方法。熔模铸造过程如下，制备“蜡模→蜡模组树→制备陶瓷型壳→型壳脱蜡→型壳焙烧→型壳预热→钢水熔炼浇注→清壳→热等静压→热处理”。[0003]以上过程中，由于工序环节多，控制难度大，蜡模变形、陶瓷型壳变形均会造成叶片铸件变形，可能直接导致叶片铸件的报废。对于大于100mm的地面燃机透平叶片来说，通过精密铸造能够达到的尺寸精度为±0.3m