大型轴流型压缩机的马鞍形坡口叶片座的加工方法与流程

本发明涉及大型轴流型压缩机技术领域，具体涉及一种大型轴流型压缩机的马鞍形坡口叶片座的加工方法。

背景技术：

大型轴流型压缩机组为应用于大型空气动力实验设备中的轴流型压缩机机组，在设计及制造精度上必须完全执行离心压缩机的设计精度要求。作为构成大型轴流型压缩机转子主轴主要部件之一的轮毂，其外径达3.7米，且为焊接薄壁结构，故与普通风机主轴轮毂和普通离心压缩机主轴轮毂不同。其中，叶片座是轴流型压缩机转子轮毂中的关键重要零件。叶片座的结构为：一侧端面有马鞍形坡口的圆筒工件，如图1所示；特点：该工件单件数量多，马鞍形坡口加工难度大。因此，需要一种切实可行的加工方法并且通过这种方法可以有效地提高加工效率。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种大型轴流型压缩机的马鞍形坡口叶片座的加工方法。

一种大型轴流型压缩机的马鞍形坡口叶片座的加工方法，包括：

对筒形坯料的内壁、外壁及两侧的端面分别进行粗加工；

对粗加工后的筒形坯料进行热处理，使筒形坯料的硬度达到预设工件的热处理硬度；

对筒形坯料上的各部分别进行精加工，且在筒形坯料的一个端面上加工出马鞍形坡口，进而完成马鞍形坡口叶片座的加工。

进一步的，在对筒形坯料的内壁、外壁及两侧的端面分别进行粗加工时，包括：

根据叶片座的尺寸要求，对待加工的筒形坯料进行粗加工，并使经粗加工后的筒形坯料上的各部的单边均留余量5mm，以保证筒形坯料在热处理完成后的精加工有足够的加工余量来完成后续的加工。

进一步的，筒形坯料的预设工件的热处理硬度为hb215-295。

进一步的，对粗加工后的筒形坯料进行热处理时，包括：

正火处理：将粗加工后的筒形坯料加热至960-1000℃，保温2-3小时，然后空冷；

淬火处理：将经正火处理后的筒形坯料加热至850-870℃,保温2-3小时，然后油冷；

回火处理：将经淬火处理的筒形坯料加热至620-640℃,保温3-4小时，然后空冷。

进一步的，在对筒形坯料上的各部分别进行精加工时，包括：

根据叶片座的图纸，按筒形坯料的内壁找正，对筒形坯料的外壁和一侧的平形端面进行精加工；

按筒形坯料已精加工的平形端面对其打表找正后，将其固定在数控铣床工作台上，并使其与机床中心同轴度不大于0.02mm；

在筒形坯料的另一侧的端面上通过数控铣床加工出马鞍形坡口；

按筒形坯料的外壁及平形端面找正后，对筒形坯料的内壁进行精加工，使筒形坯料的厚度达到叶片座的设计尺寸。

进一步的，在按筒形坯料已精加工的平形端面对其打表找正后，将其固定在数控铣床工作台上时，包括：

将筒形坯料置于专用工装上，通过与筒形坯料的平形端面固定的专用工装的一侧进行打表找正；

在与筒形坯料的平形端面固定的专用工装的一侧的中心与机床中心同轴度不大于0.02mm时，将专用工装固定在数控铣床工作台上，完成筒形坯料在数控铣床工作台上的固定。

进一步的，所述专用工装包括：

定位座，其用于放置筒形坯料，并使筒形坯料在数控铣床工作台上打表找正；

固定机构，其包括用于放置在筒形坯料远离数控铣床工作台的一侧上的压板、设置在压板中心的中心孔、以及可穿过中心孔的螺栓，其中，螺栓的两端分别与中心孔和数控铣床工作台可拆卸连接。

进一步的，在将专用工装固定在数控铣床工作台上，完成筒形坯料在数控铣床工作台上的固定时，包括：

将定位座在机床中心处找正，将定位座固定在数控铣床工作台上，其中，定位座的中心与机床中心同轴度不大于0.02mm；

将筒形坯料放置在定位座内，将压板放置在筒形坯料远离数控铣床工作台的一侧；

将螺栓穿过压板上的中心孔，将螺栓的两端分别与中心孔和机床相连接，完成筒形坯料在数控铣床工作台上的固定。

进一步的，在将压板放置在筒形坯料远离数控铣床工作台的一侧时，包括：

在筒形坯料远离数控铣床工作台的一侧的内壁处加工止口，所述止口用于使压板在通过螺栓与数控铣床工作台相连接时，压板的外边缘固定在筒形坯料的内壁上。

本发明提供了一种大型轴流型压缩机的马鞍形坡口叶片座的加工方法，通过对筒形坯料的内壁、外壁及两侧的端面分别进行粗加工；对粗加工后的筒形坯料进行热处理，使筒形坯料的硬度达到预设工件的热处理硬度；对筒形坯料上的各部分别进行精加工，且在筒形坯料的一个端面上加工出马鞍形坡口，进而完成马鞍形坡口叶片座的加工。本发明实现了一种实用、高效、高精度的大型轴流型压缩机的马鞍形坡口叶片座的加工方法，解决目前马鞍形坡口叶片座的加工的技术空白。

附图说明

图1为马鞍形坡口叶片座的结构示意图；

图2为本发明示例性实施例的一种大型轴流型压缩机的马鞍形坡口叶片座的加工方法的流程示意图；

图3为本发明示例性实施例的另一种大型轴流型压缩机的马鞍形坡口叶片座的加工方法的流程示意图；

图4为本发明示例性实施例的再一种大型轴流型压缩机的马鞍形坡口叶片座的加工方法的流程示意图；

图5为本发明示例性实施例的专用工装的结构示意图；

图6为本发明示例性实施例的又一种大型轴流型压缩机的马鞍形坡口叶片座的加工方法的流程示意图。

具体实施方式

为克服现有技术中的不足，本发明提供一种大型轴流型压缩机的马鞍形坡口叶片座的加工方法。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的优选实施例，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合对本发明的实施例进行详细说明。

如图1所示，一种大型轴流型压缩机的马鞍形坡口叶片座的加工方法，包括：

s100、对筒形坯料的内壁、外壁及两侧的端面分别进行粗加工。

作为一优选实施方式，步骤s100包括：

根据叶片座的尺寸要求，对待加工的筒形坯料进行粗加工，并使经粗加工后的筒形坯料上的各部的单边均留余量5mm，以保证筒形坯料在热处理完成后的精加工有足够的加工余量来完成后续的加工。

s200、对粗加工后的筒形坯料进行热处理，使筒形坯料的硬度达到预设工件的热处理硬度。

作为一优选实施方式，筒形坯料的预设工件的热处理硬度为hb215-295。

进一步的，对粗加工后的筒形坯料进行热处理时，包括：

正火处理：将粗加工后的筒形坯料加热至960-1000℃，保温2-3小时，然后空冷；

淬火处理：将经正火处理后的筒形坯料加热至850-870℃,保温2-3小时，然后油冷；

回火处理：将经淬火处理的筒形坯料加热至620-640℃,保温3-4小时，然后空冷。

s300、对筒形坯料上的各部分别进行精加工，且在筒形坯料的一个端面上加工出马鞍形坡口，进而完成马鞍形坡口叶片座的加工。

其中，在筒形坯料的一个端面上加工的马鞍形坡口是在叶片座与轮毂外筒相贯所产生的相贯线位置上加工出45°坡口。

作为一优选实施方式，如图3所示，在对筒形坯料上的各部分别进行精加工时，包括：

s301、根据叶片座的图纸，按筒形坯料的内壁找正，对筒形坯料的外壁和一侧的平形端面进行精加工。

s302、按筒形坯料已精加工的平形端面对其打表找正后，将其固定在数控铣床工作台上，并使其与机床中心同轴度不大于0.02mm。

其中，如图4所示，步骤s302包括：

s302-1、将筒形坯料置于专用工装上，通过与筒形坯料的平形端面固定的专用工装的一侧进行打表找正；

s302-2、在与筒形坯料的平形端面固定的专用工装的一侧的中心与机床中心同轴度不大于0.02mm时，将专用工装固定在数控铣床工作台上，完成筒形坯料在数控铣床工作台上的固定。

s303、在筒形坯料的另一侧的端面上通过数控铣床加工出马鞍形坡口；

s304、按筒形坯料的外壁及平形端面找正后，对筒形坯料的内壁进行精加工，使筒形坯料的厚度达到叶片座的设计尺寸。

进一步的，如图5所示，专用工装包括定位座1和固定机构，定位座用于放置筒形坯料，并使筒形坯料在数控铣床工作台上打表找正；固定机构包括用于放置在筒形坯料远离数控铣床工作台的一侧上的压板2、设置在压板2中心的中心孔3、以及可穿过中心孔3的螺栓4，其中，螺栓4的两端分别与中心孔3和数控铣床工作台可拆卸连接。

进一步的，如图6所示，在将专用工装固定在数控铣床工作台上，完成筒形坯料在数控铣床工作台上的固定时，包括：

s302-2a、将定位座在机床中心处找正，将定位座固定在数控铣床工作台上，其中，定位座的中心与机床中心同轴度不大于0.02mm；

由于定位座的内孔尺寸是基于叶片座的外圆尺寸设计的小间隙配合，因此，叶片座可直接放置于已经通过找正并压紧在铣床中上的定位座内，无需二次找正即可将叶片座定位。

s302-2b、将筒形坯料放置在定位座内，将压板放置在筒形坯料远离数控铣床工作台的一侧；

具体的，步骤s302-2b还包括：

在筒形坯料远离数控铣床工作台的一侧的内壁处加工止口，止口用于使压板在通过螺栓与数控铣床工作台相连接时，压板的外边缘固定在筒形坯料的内壁上。

s302-2c、将螺栓穿过压板上的中心孔，将螺栓的两端分别与中心孔和机床相连接，完成筒形坯料在数控铣床工作台上的固定。

由于叶片座的一侧端面为马鞍形坡口，因此加工该工件时，首先需要通过车削使工件具备一定尺寸及外型结构条件后，然后使用专用工装辅助装夹、找正及压紧工件，再利用数控铣床编制数控程序实现马鞍形坡口的加工，最后车削内孔余量，完成工件全部加工。通过以上工装及使用步骤实现了叶片座加工的快速找正及装夹，即实现了批量工件加工快换，解决了批量工件单件加工时重复找正、装夹浪费时间的问题，大大提升工作效率，并保证了加工质量的稳定性。

本发明提供了一种大型轴流型压缩机的马鞍形坡口叶片座的加工方法，通过对筒形坯料的内壁、外壁及两侧的端面分别进行粗加工；对粗加工后的筒形坯料进行热处理，使筒形坯料的硬度达到预设工件的热处理硬度；对筒形坯料上的各部分别进行精加工，且在筒形坯料的一个端面上加工出马鞍形坡口，进而完成马鞍形坡口叶片座的加工。本发明实现了一种实用、高效、高精度的大型轴流型压缩机的马鞍形坡口叶片座的加工方法，解决目前马鞍形坡口叶片座的加工的技术空白。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。