一种涡轮导向叶片锥形气膜孔的精密加工方法.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CN106624232A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201611070467.9(22)申请日2016.11.29(71)申请人贵阳中航动力精密铸造有限公司地址550014贵州省贵阳市白云区沙文生态科技产业园(72)发明人张爱民龙尚勇许亮袁光强凡进军汪立代祥勇(74)专利代理机构贵阳天圣知识产权代理有限公司52107代理人杜胜雄(51)Int.Cl.B23H9/14(2006.01)B23H1/00(2006.01)B23H1/04(2006.01)B23H11/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图13页(54)发明名称一种涡轮导向叶片锥形气膜孔的精密加工方法(57)摘要本发明公开了一种涡轮导向叶片锥形气膜孔的精密加工方法，根据各种设备加工气膜孔的特点及叶片的外形结构，选取多轴电火花加工锥形气膜孔。设备选定后，设计并制造专用电极导套及专用夹具。加工时，采用多轴电火花机床选用φ0.8和φ0.55的电极引导装置完成φ0.8和φ0.55微孔加工,然后更换φ1.5的电极及电极的引导装置,调用原来的微孔加工程序，开始加工锥形气膜孔。锥形电极加工锥形气膜孔的过程中，锥形段不断放电被消耗，为了降低专用电极的成本，不用更换电极，直接在多轴电火花机床上，将电极的正负极调换，对电极损耗的锥形段进行修整，直到锥形电极的长度尺寸不可修为止。CN106624232ACN106624232A权利要求书1/1页1.一种涡轮导向叶片锥形气膜孔的精密加工方法，其特征在于：采用电火花小孔机床加工锥形孔，选用现有φ1.5、φ0.8、φ0.55的电极，同时利用现有的专用工夹具，加工方案如下：(1)选择加工方式选取电火花微孔机床加工锥形气膜孔；(2)设计制造专用电极导套电极导套制造方法：a.选取合理的材料,如不锈钢，下料φ15×50；b.加工电极导套的夹持部位，尺寸为φ12×30圆柱，并在中心钻孔φ5.2的孔；c.对φ5.2的内孔进行攻丝，内螺纹的深度为15mm；d.选取φ6×40内孔为φ4的不锈钢管作为引导装置，将不锈钢管的长度制作一样长；e.在不锈钢管的一端进行时加工M6×10外螺纹，另一端镶嵌直径为φ3mm-φ0.2mm的微孔引导块；f.将不锈钢管引导装置的螺纹选入到夹持部位φ12×30圆柱内,电极的导套制作完成；(3)专用夹具的装夹定位根据设备、叶片特点及锥形微孔的要求，利用六点定位系统和压紧装置，完成叶片的定位；(4)电极导套的固定将制作好的电极导套的夹持部，固定在机床上，并选择φ0.8、φ0.55和φ1.5的引导装置，利用螺纹固定在夹持部位；(5)圆柱形微孔加工通过零件三维造型用三坐标测量机床确定首孔和末孔的孔位置，再用多轴电火花机床将电极调整到相应的孔的角度，选择打微孔的引导装置，编制程序，加工直径为0.8mm和0.55mm的圆柱形微孔；(6)圆锥形气膜孔加工更换φ1.5的引导装置，用装夹好的φ1.5电极，在机床上反极性返修电极的锥度，然后采用原来打孔的程序，进行锥形气膜孔的加工，保证了加工的锥形孔和微孔位置一致，避免了对孔的误差。2.如权利要求1所述的一种涡轮导向叶片锥形气膜孔的精密加工方法，其特征在于：所述夹具包括底板(1)、球头定位销(2)、定位销(3)、下套筒(4)、下压板(5)、上压板(6)、上套筒(7)、长柱定位销(8)、紧定螺钉(9)、双头螺钉(10)、弹簧(11)、蝶形螺母(12)。2CN106624232A说明书1/4页一种涡轮导向叶片锥形气膜孔的精密加工方法技术领域[0001]本发明属于涡轮导向叶片加工领域，具体地涉及航空涡轮导向叶片异形气膜微孔精密加工，提出对某高压涡轮导向叶片加工锥型气膜孔的方法。背景技术[0002]某型发动机高压涡轮导向叶片有两联体和三联体两种结构，均由大安装板、叶身、小安装板组成。叶片属熔模精密铸造等轴晶复杂气冷空心叶片。[0003]三联高压涡轮导向叶片叶身有气膜孔309个、安装板有气膜孔42个。其中129个需要加工成锥形气膜孔，叶身微孔的孔径为0.80+0.06mm，安装板孔径为0.550+0.06mm。[0004]设计图要求在高压涡轮导向叶片叶身盆向、背向和大、小安装板流道面加工锥形气膜孔，此气膜孔的加工程序为：先加工出圆柱形微孔，然后将圆柱形微孔的流道面一侧加工成锥形，锥度为20°（见图1、图2、图3）。锥形气膜孔的加工在我公司属首次，在我国航空涡轮叶片微孔加工行业此技术也是空白。[0005]该叶片在生产过程中，由于加工锥形气膜孔的难度特别大，且没有可借鉴的相关经验，导致叶片加工无法进行，生产停滞，交付节点一拖再拖，给公司造成了巨大的经济损失。发明内容[0006]本发明的目的在于提供一种涡轮导向