一种转子叶片叶尖磨削方法技术

本申请提供了一种转子叶片叶尖磨削方法，属于机械加工技术领域，具体包括：检查涡轮转子叶片，校准机床测量系统；涡轮转子组件安装到机床；坐标系设定；磨削前测量，测量涡轮转子各级叶片在设计转速时的最大半径和最小半径；砂轮修整，将砂轮设定在坐标系原点；磨削，依次按照粗磨、半精磨和精磨的顺序对涡轮转子各级叶片进行磨削；去毛刺及清洁，使涡轮转子叶片的表面粗糙度达到设计要求，并测量涡轮转子各级叶片在设计转速时的最大半径和最小半径。通过本申请的处理方案，提高了叶尖磨削的精度、可靠性、效率和加工质量。效率和加工质量。效率和加工质量。

【技术实现步骤摘要】
一种转子叶片叶尖磨削方法


[0001]本申请涉及机械加工
，尤其涉及一种转子叶片叶尖磨削方法。

技术介绍

[0002]随着国产燃气轮机技术的迅猛发展，现阶段各组件的结构设计越来越复杂，其中燃气轮机涡轮转子的设计与装配结构复杂，转速高，对转子叶片叶尖磨削也提出了更高的要求。虽然现在整体加工工艺得到了较大的提升，但与国际先进发动机制造企业相比，其发动机的高压涡轮转子组件中叶片叶尖的磨削工艺仍存在较大差距。以前大多使用普通卧式机床通过设备改造在较低转速对各级盘叶片进行磨削的工艺方法，不但生产效率低，而且质量不稳定，无法很好的满足设计工作状态时转子叶尖与机匣间隙的要求。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，为了解决燃气轮机中涡轮转子组件中叶片叶尖的磨削工艺与方法问题，本申请实施例提供一种转子叶片叶尖磨削方法，从而使叶尖磨削具有精度高、可靠性好、效率高、加工质量稳定等特点。
[0004]本申请实施例提供一种转子叶片叶尖磨削方法，包括：
[0005]步骤1、检查涡轮转子叶片，校准机床测量系统；
[0006]步骤2、将涡轮转子组件安装到机床，机床主轴跳动值不大于0.025mm；
[0007]步骤3、进行坐标系设定；
[0008]步骤4、磨削前测量，测量涡轮转子各级叶片在设计转速时的最大半径和最小半径；
[0009]步骤5、砂轮修整，检查砂轮表面是否有缺陷，将砂轮设定在坐标系原点；
[0010]步骤6、磨削，依次按照粗磨、半精磨和精磨的顺序对涡轮转子各级叶片进行磨削，粗磨、半精磨和精磨的砂轮线速度相同，粗磨、半精磨和精磨的磨削深度逐渐降低，粗磨、半精磨和精磨的砂轮进给量逐渐降低；
[0011]步骤7、去毛刺及清洁，使涡轮转子叶片的表面粗糙度达到设计要求，并测量涡轮转子各级叶片在设计转速时的最大半径和最小半径。
[0012]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述将涡轮转子组件安装到机床的步骤包括：
[0013]安装主动端外涨式夹具和从动端内涨式夹具并进行夹紧，轻上螺钉；
[0014]调整夹具中心，对夹具外圆进行找正，使跳动值不大于0.03mm；
[0015]吊装芯轴检棒到夹具内，并同步锁紧主动端外涨式夹具和从动端内涨式夹具，打表调整芯轴检棒的外圆跳动值不大于0.02mm；
[0016]移出芯轴检棒，将涡轮转子组件两端支撑放置于机床上，调整两个夹具至合适的支撑尺寸并固定两端支撑；
[0017]将涡轮转子组件吊装至机床，平稳放置于两端支撑上，并将主动端外涨式夹具和
从动端内涨式夹具靠紧贴实至涡轮转子组件的各基准面上并夹紧，调整各基准面的跳动值不大于0.025mm。
[0018]根据本申请实施例的一种具体实现方式，在所述夹具外圆进行找正，使跳动值不大于0.03mm的步骤中，以及在所述打表调整芯轴检棒的外圆跳动值不大于0.02mm的步骤中，均使用百分表进行测量；在所述调整各基准面的跳动值不大于0.025mm的步骤中，使用千分表进行测量。
[0019]根据本申请实施例的一种具体实现方式，在所述步骤1中，所述检查涡轮转子叶片包括：检查固定螺栓的力矩和平衡记录是否齐全，检查封严安装边是否符合要求。
[0020]根据本申请实施例的一种具体实现方式，在所述步骤4中，所述测量涡轮转子各级叶片在设计转速时的最大半径和最小半径的步骤之前还包括：
[0021]检查涡轮转子组件与设备和工装有无碰撞；
[0022]关闭机床防护门，启动机床，机床主轴转速逐渐提升，提升至设计转速后保持五分钟；
[0023]正式测量叶尖尺寸前，在静止状态下验证测量程序是否正确，以及测试测头与转子叶片叶尖是否产生干涉，及时调整。
[0024]根据本申请实施例的一种具体实现方式，在所述机床主轴转速逐渐提升的步骤中，转速提升梯度为200r/min。
[0025]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述粗磨的砂轮线速度为48m/s，磨削深度为0.2mm
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0.5mm，进给量为0.04mm。
[0026]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述半精磨的砂轮线速度为48m/s，磨削深度为0.05mm
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0.08mm，进给量为0.02mm。
[0027]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述精磨的砂轮线速度为48m/s，磨削深度为0.025mm，进给量为0.01mm。
[0028]根据本申请实施例的一种具体实现方式，在去毛刺的步骤中，涡轮转子组件的转速为
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100r/min，抛光轮转速为900r/min，抛光轮移动到涡轮转子叶片
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1.2mm深位置处进给，进给量为0.2mm/min。
[0029]有益效果
[0030]本申请实施例中的转子叶片叶尖磨削方法，首先通过专用芯轴检棒调整主动端外夹式夹具与从动端内涨式夹具的同轴度，然后将转子组件装配到夹具内再次检查调整主轴跳动值，精度高；在转子叶尖磨削时可以高速旋转，叶尖处于工作状态磨削，保证了转子叶尖磨削尺寸的一致性，降低了叶尖与机匣间隙的控制难度，提高了发动机工作的效率和可靠性。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0032]图1为根据本专利技术一实施例的转子叶片叶尖磨削方法中的装夹示意图；
[0033]图2为根据本专利技术一实施例的涡轮转子组件支撑示意图；
[0034]图3为根据本专利技术一实施例的涡轮转子组件装夹找正示意图；
[0035]图4为根据本专利技术一实施例的机床坐标设定示意图；
[0036]图5为根据本专利技术一实施例的磨削参数图；
[0037]图6为根据本专利技术一实施例的抛光参数图。
[0038]图中：1
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机床主轴，2
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主动端外夹式夹具，3
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从动端内涨式夹具，4
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涡轮转子组件，5
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过渡板，6
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顶丝，7
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夹具外圆，8
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固定螺栓，9
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封严安装边。
具体实施方式
[0039]下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0040]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转子叶片叶尖磨削方法，其特征在于，包括：步骤1、检查涡轮转子叶片，校准机床测量系统；步骤2、将涡轮转子组件安装到机床，机床主轴跳动值不大于0.025mm；步骤3、进行坐标系设定；步骤4、磨削前测量，测量涡轮转子各级叶片在设计转速时的最大半径和最小半径；步骤5、砂轮修整，检查砂轮表面是否有缺陷，将砂轮设定在坐标系原点；步骤6、磨削，依次按照粗磨、半精磨和精磨的顺序对涡轮转子各级叶片进行磨削，粗磨、半精磨和精磨的砂轮线速度相同，粗磨、半精磨和精磨的磨削深度逐渐降低，粗磨、半精磨和精磨的砂轮进给量逐渐降低；步骤7、去毛刺及清洁，使涡轮转子叶片的表面粗糙度达到设计要求，并测量涡轮转子各级叶片在设计转速时的最大半径和最小半径。2.根据权利要求1所述的转子叶片叶尖磨削方法，其特征在于，所述将涡轮转子组件安装到机床的步骤包括：安装主动端外涨式夹具和从动端内涨式夹具并进行夹紧，轻上螺钉；调整夹具中心，对夹具外圆进行找正，使跳动值不大于0.03mm；吊装芯轴检棒到夹具内，并同步锁紧主动端外涨式夹具和从动端内涨式夹具，打表调整芯轴检棒的外圆跳动值不大于0.02mm；移出芯轴检棒，将涡轮转子组件两端支撑放置于机床上，调整两个夹具至合适的支撑尺寸并固定两端支撑；将涡轮转子组件吊装至机床，平稳放置于两端支撑上，并将主动端外涨式夹具和从动端内涨式夹具靠紧贴实至涡轮转子组件的各基准面上并夹紧，调整各基准面的跳动值不大于0.025mm。3.根据权利要求2所述的转子叶片叶尖磨削方法，其特征在于，在所述夹具外圆进行找正，使跳动值不大于0.03mm的步骤中，以及在所述打表调整芯轴检棒的外圆跳动值不大于0.02mm的步骤中，均使用百分表进行测量；在所述调整各基准面的跳动值不大于0.025mm的步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鸿翔，姜永健，李辉全，许文科，翟启阳，
申请(专利权)人：青岛中科国晟动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：