[发明专利]一种提高榫齿叶片定位夹紧精度的叶根型线修正方法

说明书

本发明提供了一种提高榫齿叶片定位夹紧精度的叶根型线修正方法，其能解决现有分体式结构装置的齿形槽的榫齿型线是按转子用轮槽型线设计，导致叶片加工或检测时的装夹状态与实际工作状态不一致，影响叶片加工精度的问题。其包括设计叶根修正图型线，所述叶根修正图型线以榫齿叶片的榫齿叶根型线作为设计基准，所述叶根修正图型线中的榫齿工作面和榫齿非工作面的位置分别与所述榫齿叶根型线的工作面和非工作面的位置重合，所述叶根修正图型线中的其余各面的位置相对于所述榫齿叶根型线的其余各面的位置向外侧偏置，且偏置距离为0.3mm~0.8mm，然后按照所述叶根修正图型线加工分体式结构装置的齿形槽。

技术领域

本发明涉及汽轮机叶片的加工工装制造领域，具体为一种提高榫齿叶片定位夹紧精度的叶根型线修正方法。

背景技术

在实际批量生产榫齿叶片（即带有榫齿叶根的汽轮机叶片）的过程中，为了操作方便，用于加工榫齿叶片的夹具、检具大多数采用分体式结构设计工装（以下统称为分体式结构装置），即榫齿定位块和榫齿夹紧块是分开的。以图1所示的一种榫齿叶片夹具为例，1为榫齿定位块，2为榫齿夹紧块，二者为分体式设计。榫齿定位块和榫齿夹紧块上均加工有齿形槽，并且行业内长期以来，齿形槽的榫齿型线都是按用户提供的安装叶片的转子用轮槽型线加工的。

通常，转子轮槽型线的轮廓尺寸是大于榫齿叶根型线的轮廓的，如此设计的好处是，以图1和图2进行说明，榫齿叶片被安装在转子中，机组在工作运行状态时，叶片在高速旋转产生的离心力P1作用下，会使榫齿叶根型线的工作面3与转子轮槽型线的工作面6紧密贴合，二者之间距离a1=0，而榫齿叶根型线的非工作面4与转子轮槽型线的非工作面7之间存在间隙a2，榫齿叶根型线的其余各面5与转子轮槽型线的其余各面8之间存在间隙a3（见图2），从而叶根榫齿中心线A1能够自动与转子轮槽中心线A2保持重合，图1中O1为理论编程原点。

但是，榫齿叶片被安装在上述分体式结构装置上，被压紧过程中榫齿叶片受到的压力P2方向和榫齿叶片在转子中受到的离心力P1方向是不一致的，两者之间成90°夹角（见1和图3）。榫齿叶根在被夹紧过程中，其榫齿叶根型线的工作面3和非工作面4都参与了定位和夹紧（见图4），导致了叶根榫齿中心线A1偏移分体式结构装置的回转加工中心（即转子轮槽中心线A2），进而实际编程原点O2偏移理论编程原点O1，一般说来在Y、Z两个方向的偏移量w1和w2在0.15mm～0.3mm之间（见图5），这就造成榫齿叶片在分体式结构装置上的装夹状态与榫齿叶片安装在转子轮槽中的工作状态不一致。其次，这种中心不重合的系统偏差会导致榫齿叶片在被加工切削过程中出现一侧多切一侧少切的不均匀现象，给叶片加工精度带来了问题。过去这种系统偏差一直被忽视且没有很好的解决方案，但随着叶片的制造精度被设计工程师不断要求提高后，这一矛盾变得越来越突出。

发明内容

针对现有分体式结构装置的齿形槽的榫齿型线是按转子用轮槽型线设计，导致叶片加工或检测时的装夹状态与实际工作状态不一致，影响叶片加工精度的技术问题，本发明提供了一种提高榫齿叶片定位夹紧精度的叶根型线修正方法，其能确保叶片被安装在分体式结构装置中的状态与叶片被装配在转子中的工作状态保持一致。

其技术方案是这样的：一种提高榫齿叶片定位夹紧精度的叶根型线修正方法，其特征在于：设计叶根修正图型线，所述叶根修正图型线以榫齿叶片的榫齿叶根型线作为设计基准，所述叶根修正图型线中的榫齿工作面和榫齿非工作面的位置分别与所述榫齿叶根型线的工作面和非工作面的位置重合，所述叶根修正图型线中的其余各面的位置相对于所述榫齿叶根型线的其余各面的位置向外侧偏置，且偏置距离为0.3mm~0.8mm，然后按照所述叶根修正图型线加工分体式结构装置的齿形槽。

其进一步特征在于：

所述偏置距离为0.5mm。

在所述叶根修正图型线中的榫齿工作面与所述叶根修正图型线中的其余各面的连接处进行倒圆角处理，在所述叶根修正图型线中的榫齿非工作面与所述叶根修正图型线中的其余各面的连接处也进行倒圆角处理。