[發明專利]一種干氣密封螺旋槽的激光刻槽加工方法

有效

• 申請號: 201210528980.3
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN102990308A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 戴偉;郇維東;張昌盛;孫安新;李洪全;張煜國;肖國軍;余世江;馬鑫
• 申請（專利權）人: 丹東市東升石化設備有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23K26/36
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 孫國瑞

技術領域

本發明涉及一種螺旋槽的加工方法，具體說涉及一種干氣密封螺旋槽的激光刻槽加工方法。

背景技術

目前,干氣密封應用越來越廣泛，而密封環上的動壓槽是干氣密封的核心技術,其加工質量的好壞決定了產品的性能。在研發干氣密封產品的過程中，遇到的最大問題是如何在密封環上刻槽，雖然查閱了大量的文獻和資料，但這些文獻和資料只是偏重于對各種槽形的理論研究，介紹各種計算方法，以達到槽形的最優化設計。但對于如何加工槽形，沒有具體論述。

發明內容

針對現有干氣密封螺旋槽加工方法方面存在的問題，本發明提供一種方法簡單、速度快、精度高、重復性好、自動化程度高的干氣密封螺旋槽的激光刻槽加工方法。

解決上述技術問題的具體技術措施是：

一種干氣密封螺旋槽的激光刻槽加工方法，其特征在于：

(1)?加工設備

加工外徑小于或等于100mm的密封環5，使用20W光纖打標機1；加工直徑大于100mm的密封環5，在20W光纖打標機1上安裝一個精度0.02mm的XY軸進給工作臺2和分度精度1^″/格的回轉工作臺3；

(2)?加工方法

??①設計槽形：為在密封環端面加工出合格的槽形，首先應設計出槽形，應用專門的繪圖軟件設計的干氣密封螺旋槽，它由動壓槽10、密封堰20和密封壩30的兩段對數螺線和圓弧構成；

??②定位

a.?密封環5的外徑小于或等于100mm時，在打標范圍之內定位：每種不同直徑的環片都需要加工定位胎具51，在定位胎具51中心鉆出直徑小于0.5mm的中心孔52，調整XY進給工作臺2，使胎具中心孔52與激光點重合，另外在胎具表面用激光打出與中心孔同心的定位線圓53，直徑小于胎具直徑5～10mm，測量圓到胎具邊緣的距離，再微調XY進給工作臺2，使二者的同心度小于或等于0.05mm，密封環的內孔與胎具的外圓定位，兩者經過磨削加工，胎具淬火處理，間隙小于等于0.02mm；

b.?密封環5的外徑大于100mm時的定位：采取逐槽加工的辦法，加工前依前述ａ的方法定位，環片定位后，通過XY工作臺2使密封環5在Y軸方向移動到L，至少能有一個槽在打標范圍內,同時在作圖時讓螺旋槽偏移L距離，加工時，先將位于打標范圍之內的槽刻出，然后通過回轉工作臺3逐個分度,當通過密封環5的移動,能在打標范圍之內放置兩個或兩個以上的螺旋槽時,多個槽一次性打出；

③刻槽

刻槽參數如下：

焦距：250～260mm；

打標速度：1000～2000mm/s；

有效矢量步長：0.01mm；

功率：40%～90%；

頻率：5～10kHz。

本發明的有益效果：激光加工是利用激光的高能量，進行工業熱加工的一種方法，激光能將材料在極短的時間內被汽化、熔化而去除。與其它加工方法比較，激光刻槽法具有適用面廣，對不同材料、不同形狀的加工表面均適合，具有工件無機械變形、無污染、速度快、精度高、重復性好、自動化程度高等特點，尤其適用于淺槽加工。本發明利用20W光纖打標機進行激光刻槽，加工方法簡單,?速度快，精度高，重復性好，自動化程度高，用于加工對數螺旋槽、矩形槽、雙梯形槽等槽形，對提高產品質量和加工效率具有顯著的效果。

附圖說明

圖1是干氣密封螺旋槽的結構示意圖；

圖2是干氣密封螺旋槽加工設備的結構示意圖；

圖3是環的外徑在刻槽范圍之內的刻槽定位示意圖；?

圖4是環的外徑大于100mm的刻槽定位示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作詳細說明。

一種干氣密封螺旋槽的激光刻槽加工方法，

(1)加工設備