專利名稱：一種燃氣輪機透平靜葉密封環(huán)的螺旋槽的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃氣輪機透平靜葉密封環(huán)的螺旋槽的加工方法。
背景技術(shù)：
燃氣輪機機組中的透平靜葉持環(huán)具有獨特的結(jié)構(gòu)形式透平靜葉持環(huán)的斜槽中裝有四級靜葉片，而靜葉片的葉頂處安裝有密封環(huán)。該密封環(huán)的內(nèi)圓需要加工出螺距為8. 2mm的特殊螺旋槽(見圖I)，用以減少與轉(zhuǎn)子間的徑向間隙，控制各級之間的氣流量，提高燃氣輪機的效率。針對本燃氣輪機透平靜葉密封環(huán)上的螺旋槽的結(jié)構(gòu)特點，進行加工工藝分析發(fā)現(xiàn)該密封環(huán)上的螺旋槽為外寬內(nèi)窄而且深的結(jié)構(gòu)，不是普通螺紋槽為窄且淺的結(jié)構(gòu)，無 法用一般的成形刀加工完成，它由外槽和開在外槽底壁中央的內(nèi)槽構(gòu)成，外槽(深度為
4.5mm)由外部的直槽(深度為I. 5mm)和內(nèi)部的斜槽構(gòu)成，內(nèi)槽為直槽(深度2. 4mm,寬度為2. 1mm)，外槽的兩側(cè)壁與底壁之間為圓角(R0. 5)過渡，外槽的底壁與內(nèi)槽的槽口之間為圓角(R0. 5)過渡，內(nèi)槽的兩側(cè)壁與底壁之間也為圓角(R0. 5)過渡。由于該螺旋槽的加工要求較高，因此亟待研制一種能適應本靜葉密封環(huán)上的螺旋槽的加工方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種燃氣輪機透平靜葉密封環(huán)的螺旋槽的加工方法，它完全適用于密封環(huán)的特殊螺旋槽的加工，其尺寸精度、光潔度、位置精度都非常高，不僅縮短加工時間，而且可靠地保證了燃氣輪機透平靜葉密封環(huán)的加工質(zhì)量。實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種燃氣輪機透平靜葉密封環(huán)的螺旋槽的加工方法，所述密封環(huán)的螺旋槽是由外槽和開在外槽底壁中央的內(nèi)槽構(gòu)成的，所述外槽的由外部的直槽和內(nèi)部的斜度為10°的斜槽構(gòu)成，所述外槽的深度為4. 5mm ;所述內(nèi)槽為直槽；所述內(nèi)槽的深度為2. 4mm,寬度為2. Imm ;所述外槽的兩側(cè)壁與所述外槽的底壁之間為R0. 5圓角過渡，所述內(nèi)槽的兩側(cè)壁與所述內(nèi)槽的底壁之間也為R0. 5圓角過渡，所述外槽的底壁與所述內(nèi)槽的兩側(cè)壁上端之間為R0. 5圓角過渡。所述的加工方法在數(shù)控車床上進行，所述的加工方法包括下列步驟步驟一，粗割所述外槽，進刀深度為所述外槽的深度4. 5mm ；步驟二，半精車所述外槽的兩側(cè)槽壁型面，寬度留0. 30mm的余量，進刀深度為所述外槽的深度4. 5mm ；步驟三，精車所述外槽的兩側(cè)槽壁型面，進刀深度為所述外槽的深度4. 5mm ；步驟四，精割所述內(nèi)槽的兩側(cè)槽壁型面，進刀深度為所述內(nèi)槽的深度2. 4mm ；步驟五，精車所述外槽的底壁與所述內(nèi)槽的兩側(cè)壁上端之間的R0. 5圓角部分。上述的螺旋槽的加工方法，其中，在執(zhí)行所述步驟一、二、三時，均采用寬度為3mm并具有對稱的上、下刃口的直螺旋槽割刀進行，并且在執(zhí)行所述步驟一時，對刀點在所述寬度為3mm的直螺旋槽割刀的中點，而在執(zhí)行所述步驟二和步驟三時，對刀點在所述直螺旋槽割刀的上、下刃口上。上述的螺旋槽的加工方法，其中，在執(zhí)行所述步驟二時，進刀量為0. 05mm,半精車所述直槽下部側(cè)壁的長I. 47mm，共29刀，所述斜槽下部側(cè)壁的長3. 07mm，共60刀，半精車所述直槽上部側(cè)壁的長I. 47mm，共29刀，斜槽上部側(cè)壁的長3. 07mm，共60刀；在執(zhí)行所述步驟三時，每刀的進刀量為0. 05mm，精車所述直槽下部側(cè)壁的長I. 5mm，共30刀，所述斜槽下部側(cè)壁的長3. 05mm，共61刀，精車所述直槽上部側(cè)壁的長I. 5mm，共30刀，所述斜槽上部側(cè)壁的長3. 05mm,共61刀。上述的螺旋槽的加工方法，其中，在執(zhí)行所述步驟四，采用寬度為2. Imm并具有對稱的上、下刃口的直螺旋槽割刀進行，并且對刀點在所述寬度為2. Imm的直螺旋槽割刀的中點，每刀的進刀量為0. 05mm，共48刀。上述的螺旋槽的加工方法，其中，在執(zhí)行所述步驟五，采用寬度為2. Imm并具有對稱的上、下刃口、刀尖處為R0. 5圓角的直螺旋槽割刀進行，對刀點在所述刀尖處為R0. 5 圓角的直螺旋槽割刀的上下刃口的圓心處，每刀的進刀量為0. 05mm，下部圓角弧長為I. 57mm,共30刀，上部圓角弧長為I. 57mm,共30刀。本發(fā)明的燃氣輪機透平靜葉密封環(huán)的螺旋槽加工方法的技術(shù)方案，它完全適用于本密封環(huán)的特殊螺旋槽的加工，其尺寸精度、光潔度、位置精度都非常高。這種車削非標螺旋槽的加工技術(shù)，與普通螺紋的車削技術(shù)相比完全是一個技術(shù)上的一大革新，普通螺紋只能用成形刀進行徑向的進給，只能加工槽形窄而淺的螺紋。而這種車削技術(shù)通過參數(shù)化編程，可以選擇用比螺旋槽尺寸小的車刀來加工齒形大而深的螺旋槽，并且具有一定的通用性。因此這種車削技術(shù)很好的解決了寬且深的復雜螺旋槽的加工問題，不僅縮短加工時間，而且可靠地保證了燃氣輪機透平靜葉密封環(huán)的加工質(zhì)量。
圖I為燃氣輪機透平靜葉密封環(huán)的螺旋槽的剖面圖；圖2為本發(fā)明的螺旋槽加工方法中執(zhí)行步驟一時的螺旋槽的剖面3a和圖3b分別為本發(fā)明的螺旋槽加工方法中執(zhí)行步驟二時的螺旋槽的剖面圖和刀具的進刀軌跡示意圖；圖4a和圖4b分別為本發(fā)明的螺旋槽加工方法中執(zhí)行步驟三時的螺旋槽的剖面圖和刀具的進刀軌跡示意圖；圖5為本發(fā)明的螺旋槽加工方法中執(zhí)行步驟四時的螺旋槽的剖面圖；圖6a和圖6b分別為本發(fā)明的螺旋槽加工方法中執(zhí)行步驟五時的螺旋槽的剖面圖和刀具的進刀軌跡示意圖。
具體實施例方式為了能更好地對本發(fā)明的技術(shù)方案進行理解，下面通過具體地實施例并結(jié)合附圖進行詳細地說明先請參閱圖1，燃氣輪機透平靜葉密封環(huán)的螺旋槽螺距為8. 2mm，該螺旋槽是由外槽I和開在外槽I底壁中央的內(nèi)槽2構(gòu)成的，其中，外槽I的由外部的直槽11和內(nèi)部的斜度為10°的斜槽12構(gòu)成，直槽11的深度為I. 5mm，外槽I的總深度為4. 5mm ;內(nèi)槽2為直槽，內(nèi)槽2的深度為2. 4mm,寬度為2. Imm ;外槽I的兩側(cè)壁與外槽I的底壁之間為R0. 5圓角過渡；內(nèi)槽2的兩側(cè)壁與內(nèi)槽2的 底壁之間也為R0. 5圓角過渡；外槽I的底壁與內(nèi)槽2的兩側(cè)壁上端之間為R0. 5圓角過渡。本發(fā)明的一種燃氣輪機透平靜葉密封環(huán)的螺旋槽的加工方法，在轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)/分的數(shù)控車床上進行，該加工方法包括下列步驟步驟一，見圖2，采用寬度為3mm并具有對稱的上、下刃口的直螺旋槽割刀粗割外槽I，進刀深度為外槽I的深度4. 5mm，對刀點在寬度為3mm的直螺旋槽割刀的中點；圖2中的網(wǎng)紋剖面表示刀具的切割量；步驟二，見圖3a和圖3b，采用寬度為3mm并具有對稱的上、下刃口的直螺旋槽割刀半精車外槽I的兩側(cè)槽壁型面，寬度留0. 30mm的余量，進刀深度為外槽I的深度4. 5mm,對刀點在寬度為3mm的直螺旋槽割刀的上、下刃口上；進刀量為0. 05mm，半精車直槽11下部側(cè)壁的長Al = I. 47臟，共29刀，斜槽12下部側(cè)壁的長A2 = 3. 07mm，共60刀，半精車直槽11上部側(cè)壁的長A3 = I. 47mm，共29刀，斜槽12上部側(cè)壁的長A4 = 3. 07mm，共60刀；圖3a中的網(wǎng)紋剖面表示刀具的切割量；步驟三，見圖4a和圖4b，采用寬度為3mm并具有對稱的上、下刃口的直螺旋槽割刀精車外槽I的兩側(cè)槽壁型面，進刀深度為外槽I的深度4. 5mm，對刀點在寬度為3mm的直螺旋槽割刀的上、下刃口上；每刀的進刀量為0. 05mm，精車直槽11下部側(cè)壁的長BI = 1.5mm,共30刀，斜槽12下部側(cè)壁的長B2 = 3. 05mm，共61刀，精車直槽11上部側(cè)壁的長B3 =
I.5mm，共30刀，斜槽12上部側(cè)壁的長B4 = 3. 05mm，共61刀；圖4a中的網(wǎng)紋剖面表示刀具的切割量；步驟四，見圖5，采用寬度為2. Imm并具有對稱的上、下刃口的直螺旋槽割刀精割內(nèi)槽2的兩側(cè)槽壁型面，進刀深度為內(nèi)槽2的深度2. 4mm，對刀點在寬度為2. Imm的直螺旋槽割刀的中點，每刀的進刀量為0. 05mm，共48刀；圖5中的網(wǎng)紋剖面表示刀具的切割量；步驟五，見圖6a和圖6b，采用寬度為2. Imm并具有對稱的上、下刃口、刀尖處為R0. 5圓角的直螺旋槽割刀精車外槽I的底壁與內(nèi)槽2的兩側(cè)壁上端之間的R0. 5圓角部分，對刀點在所述刀尖處為R0. 5圓角的直螺旋槽割刀的上下刃口的圓心處，每刀的進刀量為
0.05mm，下部圓角弧長為Cl = I. 57mm，共30刀，上部圓角弧長為C2 = I. 57mm，共30刀，圖6a中的網(wǎng)紋剖面線表示刀具的切割量。外槽I的兩側(cè)壁與外槽I的底壁的R0. 5圓角由在執(zhí)行步驟三時由寬度為3mm的直螺旋槽割刀加工出。內(nèi)槽2的兩側(cè)壁與內(nèi)槽2的底壁之間的R0. 5圓角在執(zhí)行步驟四時由寬度為2. Imm的直螺旋槽割刀加工出。用以上方法進行特殊螺旋槽的數(shù)控車削加工，順利完成了特殊螺旋槽的加工要求，并能達到圖紙的加工精度和加工質(zhì)量。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種燃氣輪機透平靜葉密封環(huán)的螺旋槽的加工方法，所述密封環(huán)的螺旋槽是由外槽和開在外槽底壁中央的內(nèi)槽構(gòu)成的，所述外槽的由外部的直槽和內(nèi)部的斜度為10°的斜槽構(gòu)成，所述外槽的深度為4. 5mm ;所述內(nèi)槽為直槽；所述內(nèi)槽的深度為2. 4mm,寬度為2. Imm ；所述外槽的兩側(cè)壁與所述外槽的底壁之間為R0. 5圓角過渡，所述內(nèi)槽的兩側(cè)壁與所述內(nèi)槽的底壁之間也為R0. 5圓角過渡，所述外槽的底壁與所述內(nèi)槽的兩側(cè)壁上端之間為R0. 5圓角過渡，其特征在于，所述的加工方法在數(shù)控車床上進行，所述的加工方法包括下列步驟 步驟一，粗割所述外槽，進刀深度為所述外槽的深度4. 5mm ； 步驟二，半精車所述外槽的兩側(cè)槽壁型面，寬度留O. 30mm的余量，進刀深度為所述外槽的深度4. 5mm ； 步驟三，精車所述外槽的兩側(cè)槽壁型面，進刀深度為所述外槽的深度4. 5mm ； 步驟四，精割所述內(nèi)槽的兩側(cè)槽壁型面，進刀深度為所述內(nèi)槽的深度2. 4mm ； 步驟五，精車所述外槽的底壁與所述內(nèi)槽的兩側(cè)壁上端之間的R0. 5圓角部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺旋槽的加工方法，其特征在于，在執(zhí)行所述步驟一、二、三時，均采用寬度為3mm并具有對稱的上、下刃口的直螺旋槽割刀進行，并且在執(zhí)行所述步驟一時，對刀點在所述寬度為3mm的直螺旋槽割刀的中點，而在執(zhí)行所述步驟二和步驟三時，對刀點在所述直螺旋槽割刀的上、下刃口上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺旋槽的加工方法，其特征在于， 在執(zhí)行所述步驟二時，進刀量為O. 05mm,半精車所述直槽下部側(cè)壁的長I. 47mm,共29刀，所述斜槽下部側(cè)壁的長3. 07mm，共60刀，半精車所述直槽上部側(cè)壁的長I. 47mm，共29刀，斜槽上部側(cè)壁的長3. 07mm，共60刀； 在執(zhí)行所述步驟三時，每刀的進刀量為O. 05mm，精車所述直槽下部側(cè)壁的長I. 5mm，共30刀，所述斜槽下部側(cè)壁的長3. 05mm，共61刀，精車所述直槽上部側(cè)壁的長I. 5mm，共30刀，所述斜槽上部側(cè)壁的長3. 05mm，共61刀。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺旋槽的加工方法，其特征在于，在執(zhí)行所述步驟四，采用寬度為2. Imm并具有對稱的上、下刃口的直螺旋槽割刀進行，并且對刀點在所述寬度為2. Imm的直螺旋槽割刀的中點，每刀的進刀量為O. 05mm，共48刀。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺旋槽的加工方法，其特征在于，在執(zhí)行所述步驟五，采用寬度為2. Imm并具有對稱的上、下刀口、刀尖處為R0. 5圓角的直螺旋槽割刀進行，對刀點在所述刀尖處為R0. 5圓角的直螺旋槽割刀的上下刃口的圓心處，每刀的進刀量為O. 05mm，下部圓角弧長為I. 57mm,共30刀，上部圓角弧長為I. 57mm,共30刀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燃氣輪機透平靜葉密封環(huán)的螺旋槽的加工方法，包括下列步驟步驟一，粗割所述外槽，進刀深度為外槽的深度4.5mm；步驟二，半精車外槽的兩側(cè)槽壁型面，寬度留0.30mm的余量，進刀深度為外槽的深度4.5mm；步驟三，精車外槽的兩側(cè)槽壁型面，進刀深度為外槽的深度4.5mm；步驟四，精割內(nèi)槽的兩側(cè)槽壁型面，進刀深度為內(nèi)槽的深度2.4mm；步驟五，精車外槽的底壁與內(nèi)槽的兩側(cè)壁上端之間的R0.5圓角部分。本發(fā)明的方法完全適用于密封環(huán)的特殊螺旋槽的加工，其尺寸精度、光潔度、位置精度都非常高，不僅縮短加工時間，而且可靠地保證了燃氣輪機透平靜葉密封環(huán)的加工質(zhì)量。
文檔編號B23P15/00GK102794604SQ20111013628
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者姚利雄, 周輝峰 申請人:上海電氣電站設備有限公司