[發明專利]一種大尺寸燃機透平葉片精鑄毛坯定位及加工方法

有效

• 申請號: 201711095131.2
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107649845B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 趙代銀;楊功顯;楊照宏;鞏秀芳;曾洪;郭永智;董斌儒
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方汽輪機有限公司
• 主分類號: B23P15/02
• 分類號: B23P15/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉凱;孫杰

本發明公開了一種大尺寸燃機透平葉片精鑄毛坯定位及加工方法,其主要用于精密鑄造工藝生產大尺寸燃機透平葉片中，采用本發明的方法對葉片毛坯進行定位及加工，只需要在葉片毛坯鑄造時基準點尺寸精度達到同型面的公差即可，無需后續再對基準點進行打磨處理，其操作簡單，節約大量打磨及檢測成本，同時，在對葉片毛坯的基準點補償調整后將基準轉移至頂針孔，使得葉片后續的加工定位，葉片毛坯始終處于最佳擬合的最好尺寸狀態，從而能夠最大程度的保證葉片毛坯的合格率，避免因基準點尺寸超差帶來的葉片毛坯在加工時因誤差累計造成的報廢。

技術領域

本發明屬于重型燃機透平葉片的精密鑄造及加工技術領域，特別涉及一種大尺寸燃機透平葉片精鑄毛坯定位及加工方法。

背景技術

重型燃氣輪機透平葉片均采用熔模鑄造的方法。熔模鑄造過程如下，制備“蠟?！災＝M樹→制備陶瓷型殼→型殼脫蠟→型殼焙燒→型殼預熱→鋼水熔煉澆注→清殼→熱等靜壓→熱處理”。

以上過程中，由于工序環節多，控制難度大，蠟模變形、陶瓷型殼變形均會造成葉片鑄件變形，可能直接導致葉片鑄件的報廢。對于大于100mm的地面燃機透平葉片來說，通過精密鑄造能夠達到的尺寸精度為±0.3mm。尺寸超差約占重型燃機透平葉片熔模鑄造報廢率的一半。

如圖1所示，為常見的燃機透平級大尺寸動葉片結構示意圖。葉片一般包括葉根1、榫頭2、端壁氣道面3、葉身、葉頂4（靜止葉片還包括內外緣板），其中葉身又包括葉盆5、葉背6、進氣邊7、排氣邊8。葉身凹面為葉盆，葉身凸面為葉背，接受氣流沖擊的部位為進氣邊，燃氣最后流過葉片的部位為排氣邊。

傳統燃機透平葉片鑄件毛坯一般采用六個基準點定位的方式加工，六個基準點一般表示為A1、A2、A3、B1、B2、C1。其中A1、A2、A3一般位于葉片葉盆或葉背部位，建立的是第一基準，B1、B2一般為進氣邊/排氣邊上2點，建立第二基準，C1點一般位于端壁氣道面上，建立的是葉片軸向基準，確定葉片的軸線方向。由于葉片的型面公差一般在±0.2～0.5mm范圍內，而基準點的公差要求在±0.03～0.05mm范圍之內，方能減少加工帶來的葉片尺寸偏差。但是通過精密鑄造幾乎是無法保證基準點在±0.03～0.05mm范圍的，一般都是通過后期“打磨→三坐標測量→打磨→三坐標測量……”來保證的，后期打磨及檢驗的工作量極大，而且在打磨基準點前，需要建立另外一套基準點系統，以建立新坐標系，通過新坐標系測量沿基準點系統偏差，增加工裝設計制造的成本。同時“打磨→三坐標測量→打磨→三坐標測量……”中間過程涉及在檢測工裝上的反復裝卡過程，也會導致基準點系統精度的喪失，涉及大尺寸葉片的精鑄鑄造毛坯，其基準點精度更難保證。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種操作簡單，節約大量打磨及檢測成本，同時能夠最大程度的保證葉片毛坯的合格率，避免因基準點尺寸超差帶來的葉片毛坯在加工時因誤差累計而報廢的大尺寸燃機透平葉片精鑄毛坯定位及加工方法。

本發明技術的技術方案是這樣實現的：一種大尺寸燃機透平葉片精鑄毛坯定位及加工方法,其特征在于：包括以下步驟：

a）燃機透平葉片毛坯鑄造時，在燃機透平葉片可加工部位設置頂針孔凸臺，用于后期的頂針孔加工；

b）燃機透平葉片毛坯鑄造完成后，對燃機透平葉片毛坯尺寸進行測量，得到葉片尺寸數據，然后采用最佳擬合數據處理方式處理葉片尺寸數據，在葉片鑄件毛坯滿足公差要求的情況下，得到葉片毛坯六個基準點A1、A2、A3、B1、B2、C1的偏差值分別為δ1、δ2、δ3、δ4、δ5、δ6，如在最佳擬合狀態，葉片鑄件毛坯尺寸超出公差要求，則作為廢品處理；