專利名稱：加工斜錐孔式噴嘴汽道的專用夾具及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種加工噴嘴汽道的專用夾具及利用該專用夾具加工噴嘴汽 道的方法。
背景技術：
噴嘴是汽輪機的重要部件，噴嘴上的噴嘴汽道加工精度直接影響著汽輪 機組的運行效率。斜錐孔式噴嘴的結構是由內外圓尺寸相同、噴嘴結構相同，
而噴嘴汽道數(shù)量、扇型角不同的四組噴嘴塊組成，噴嘴汽道是由斜錐孔與(p20 mm斜度孔連接而成，見圖1和圖2所示，由于噴嘴汽道位置復雜、噴嘴汽 道精度要求高，給噴嘴的加工帶來很大難度。整個噴嘴是由四組噴嘴塊組成， 各組噴嘴塊中汽道數(shù)量分別為三個、四個、六個和七個。汽道正、反兩側孔 的位置精度要求高。噴嘴汽道是由與一側端面成15。的錐度孔和與另一側端面 成75。的直孔連接而成，其中錐度孔是由部分cp7.2mm直孔、cp7.2 mm / cpl1.8 mm錐度孔和cpll.8 mm半圓孔連接而成，三部分孔的粗糙度要求為Ra0.8pm， 加工噴嘴汽道的錐度孔時鉆頭定心難度大，定心不準確導致斜錐孔粗糙度難 以保證?，F(xiàn)在還沒有用于加工斜錐孔式噴嘴汽道的專用夾具。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)在沒有用于加工斜錐孔式噴嘴汽道的專用夾具 以及加工噴嘴汽道的錐度孔時鉆頭定心難度大的問題，進而提供一種斜錐孔 式噴嘴汽道的加工方法及其專用夾具。
本發(fā)明的用于加工斜錐孔式噴嘴汽道的專用夾具包括夾具彎板、中心軸、 分度盤、定位心軸、三個四周壓板和中心壓板，所述夾具彎板和分度盤依次 套裝在中心軸上，中心軸固定在夾具彎板上，夾具彎板上開有階梯通孔，所 述分度盤沿圓周方向上開有二十個分度通孔，所述階梯通孔的中心與分度通 孔的中心同在一個圓周上，定位心軸插裝在分度盤上，中心壓板固裝在中心 軸的一端上，四周壓板沿圓周方向固裝在夾具彎板上。
4本發(fā)明的利用上述專用夾具加工噴嘴汽道的方法是按著以下步驟實現(xiàn)
的
步驟一整體下料，所下坯料的橫截面為圓環(huán)形狀，坯料的厚度D為39.5 皿,然后將坯料的內環(huán)面和外環(huán)面進行加工；
步驟二根據(jù)加工斜錐孔式噴嘴汽道專用夾具的分度定位需要，在坯料 上確定待加工噴嘴汽道的中心線，然后在坯料厚度方向上加工一個小12H7mm 的工藝孔，所述工藝孔的圓心位于待加工噴嘴汽道的中心線上；
步驟三將坯料安裝在所述專用夾具上，然后用定位銷穿過坯料上的 4> 12H7mm的工藝孔并將坯料定位在專用夾具上，夾緊坯料；
' 步驟四通過幾何計算得出P、 Q的位置，設定待加工汽道孔的中心線與
工件的上端面的夾角R為15° ，與待加工汽道孔的中心線垂直且與工件的上 端面最近的交點即為P點，過交點P與待加工汽道孔的中心線垂直的平面為 C面，過C面的最低點且與待加工汽道孔的中心線相平行的線與坯料的上端 面的交點即為Q點；將專用夾具旋轉使坯料上端面與鏜床主軸成15°角，使 用(H3的銑刀從P點進刀加工出與待加工的錐度孔中心線垂直的平面C，當 銑刀銑到Q點的位置停止進刀，銑刀所銑的4> 13孔節(jié)圓的圓心即為鉆頭的鉆 心；
步驟五利用所述鉆頭加工出第一個噴嘴汽道，即先將待加工的4>11.8
汽道孔加工為4>11.6，再將待加工的4>7.2汽道孔加工為(1)6.8，然后加工錐 度孔，最后再校準(1>11.8汽道孔、4)7.2汽道孔和錐度孔；完成錐度孔加工 后，將鏜床工作臺沿相反方向旋轉使坯料下端面與機床主軸成75°角，使用 4>20銑刀加工出4>20的斜孔；
步驟六完成第一個錐度孔加工后，鏜床主軸位置保持不變，旋轉分度
盤，通過分度插銷定位下一個待加工汽道位置，并按照步驟五依次完成各汽
道孔的加工；
步驟^:':采用手工拋光處理各汽道孔的表面粗糙度和各汽道孔之間的光 滑連接；
. 步驟八將坯料安裝在銑床上，加工坯料的上端面，使坯料的厚度d加
工成25 mm。
5步驟九將上述加工后的坯料按要求切割成四組噴嘴塊。 發(fā)明效果-
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明利用斜錐孔式噴嘴汽道的專用夾具進行斜 錐孔式噴嘴汽道的加工，各汽道與鏜床主軸的垂直位置始終保持固定，保證 了噴嘴汽道節(jié)圓的準確性，通過準確定位能夠加工出正反兩側孔的位置精度
合格；利用本發(fā)明的方法并通過專用夾具，保證了錐度孔和(p20mm斜度孔分 度的準確性和兩孔準確的連接；本發(fā)明的加工方法的加工的噴嘴汽道的斜錐 孔的位置精度高，并已加工出合格的斜錐孔式噴嘴汽道，此噴嘴己在船用渦 輪增壓機組中使用，效果良好，汽輪機組運行效率高。


圖1是斜錐孔式噴嘴的結構示意圖，圖2是斜錐孔式噴嘴汽道中心線剖 面圖，圖3是增厚零件加工示意圖，圖4是本發(fā)明專用夾具的整體結構示意 圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一如圖4所示，本實施方式的加工斜錐孔式噴嘴汽道的
專用夾具包括夾具彎板l、中心軸2、分度盤3、定位心軸6、三個四周壓板 7和中心壓板8，所述夾具彎板1和分度盤3依次套裝在中心軸2上，中心軸 2通過螺栓固定在夾具彎板1上，夾具彎板1上開有階梯通孔1-1，所述分度 盤3沿圓周方向上開有二十個分度通孔3-1，所述階梯通孔1-1的中心與分 度通孔3-1的中心同在一個圓周上，定位心軸6插裝在分度盤3上，中心壓 板8固裝在中心軸2的一端上，四周壓板7沿圓周方向固裝在夾具彎板1上。
具體實施方式
二如圖4所示，本實施方式所述專用夾具還包含有支撐 筋10，支撐筋10設置在夾具彎板1外側的拐角11內。如此設計，支撐筋10 可以提高夾具彎板1的穩(wěn)定性。其它組成及連接關系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三如圖4所示，本實施方式所述專用夾具還包含推力軸 承12，所述推力軸承12套裝在中心軸2上。如此設計，可以起到減小摩擦， 使分度盤3旋轉更輕快的作用。其它組成及連接關系與具體實施方式
一或二 相同。
具體實施方式
四如圖1 4所示，本實施方式的斜錐孔式噴嘴汽道的加工方法的步驟如下
步驟一整體下料，所下坯料的橫截面為圓環(huán)形狀，坯料的厚度D為39.5 讓，然后將坯料的內環(huán)面和外環(huán)面進行加工；
步驟二根據(jù)加工斜錐孔式噴嘴汽道專用夾具的分度定位需要，在坯料 上確定待加工噴嘴汽道的中心線，然后在坯料厚度方向上加工一個小12H7mm 的工藝孔，所述工藝孔的圓心位于待加工噴嘴汽道的中心線上；
步驟三將坯料安裝在所述專用夾具上，然后用定位銷穿過坯料上的 4> 12H7mm的工藝孔并將坯料定位在專用夾具上，夾緊坯料；
步驟四通過幾何計算得出P、 Q的位置，設定待加工汽道孔的中心線與 工件的上端面的夾角R為15° ，與待加工汽道孔的中心線垂直且與工件的上 端面最近的交點即為P點，過交點P與待加工汽道孔的中心線垂直的平面為 C面，過C面的最低點且與待加工汽道孔的中心線相平行的線與坯料的上端 面的交點即為Q點；將專用夾具旋轉使坯料上端面與鏜床主軸成15°角，使 用4> 13的銑刀從P點進刀加工出與待加工的錐度孔中心線垂直的平面C，當 銑刀銑到Q點的位置停止進刀，銑刀所銑的4> 13孔節(jié)圓的圓心即為鉆頭的鉆 心；
步驟五利用所述鉆頭加工出第一個噴嘴汽道，即先將待加工的4)11.8 汽道孔加工為小11.6，再將待加工的4)7.2汽道孔加工為ci)6.8，然后加工錐 度孔，最后再校準4)11.8汽道孔、4)7.2汽道孔和錐度孔；完成錐度孔加工 后，將鏜床工作臺沿相反方向旋轉使坯料下端面與機床主軸成75。角，使用 4>20銑刀加工出4)20的斜孔；
步驟六完成第一個錐度孔加工后，鏜床主軸位置保持不變，旋轉分度 盤3，通過分度插銷4定位下一個待加工汽道位置，并按照步驟五依次完成 各汽道孔的加工-，
步驟七采用手工拋光處理各汽道孔的表面粗糙度和各汽道孔之間的光 滑連接；
步驟八將坯料安裝在銑床上，加工坯料的上端面，使坯料的厚度d加 工成25鵬。
步驟九將上述加工后的坯料按要求切割成四組噴嘴塊。
具體實施方式
五如圖1 4所示，本實施方式所述各汽道孔的粗糙度均
為Ra0.8iam。其它與具體實施方式
四相同。
權利要求
1、一種加工斜錐孔式噴嘴汽道的專用夾具，所述專用夾具包括夾具彎板(1)、中心軸(2)、分度盤(3)、定位心軸(6)、三個四周壓板(7)和中心壓板(8)，其特征在于所述夾具彎板(1)和分度盤(3)依次套裝在中心軸(2)上，中心軸(2)固定在夾具彎板(1)上，夾具彎板(1)上開有階梯通孔(1-1)，所述分度盤(3)沿圓周方向上開有二十個分度通孔(3-1)，所述階梯通孔(1-1)的中心與分度通孔(3-1)的中心同在一個圓周上，定位心軸(6)插裝在分度盤(3)上，中心壓板(8)固裝在中心軸(2)的一端上，四周壓板(7)沿圓周方向固裝在夾具彎板(1)上。
2、 根據(jù)權利要求1所述的加工斜錐孔式噴嘴汽道的專用夾具，其特征在于所述專用夾具還包含有支撐筋(10)，支撐筋(10)設置在夾具彎板(1)外側的拐角(11)內。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的加工斜錐孔式噴嘴汽道的專用夾具，其特征在于所述專用夾具還包含推力軸承(12)，所述推力軸承(12)套裝在中心軸(2)上。
4、 一種利用權利要求1所述的專用夾具加工斜錐孔式噴嘴汽道的方法，其特征在于加工斜錐孔式噴嘴汽道的方法步驟如下 .步驟一整體下料，所下坯料的橫截面為圓環(huán)形狀，坯料的厚度D為39.5mm,然后將坯料的內環(huán)面和外環(huán)面進行加工；步驟二根據(jù)加工斜錐孔式噴嘴汽道專用夾具的分度定位需要，在坯料上確定待加工噴嘴汽道的中心線，然后在坯料厚度方向上加工一個4) 12H7mm的工藝孔，所述工藝孔的圓心位于待加工噴嘴汽道的中心線上；步驟三將坯料安裝在所述專用夾具上，然后用定位銷穿過坯料上的4> 12H7ram的工藝孔并將坯料定位在專用夾具上，夾緊坯料；' 步驟四通過幾何計算得出P、 Q的位置，設定待加工汽道孔的中心線與工件的上端面的夾角R為15° ，與待加工汽道孔的中心線垂直且與工件的上端面最近的交點即為P點，過交點P與待加工汽道孔的中心線垂直的平面為C面，過C面的最低點且與待加工汽道孔的中心線相平行的線與坯料的上端面的交點即為Q點；將專用夾具旋轉使坯料上端面與鏜床主軸成15°角，使用4) 13的銑刀從P點進刀加工出與待加工的錐度孔中心線垂直的平面C，當銑刀銑到Q點的位置停止進刀，銑刀所銑的4> 13孔節(jié)圓的圓心即為鉆頭的鉆心；步驟五利用所述鉆頭加工出第一個噴嘴汽道，即先將待加工的小11.8汽道孔加工為4)11.6，再將待加工的d)7.2汽道孔加工為4)6.8，然后加工錐度孔，最后再校準*11.8汽道孔、cb7.2汽道孔和錐度孔；完成錐度孔加工后，將鏜床工作臺沿相反方向旋轉使坯料下端面與機床主軸成75。角，使用'4>20銑刀加工出4>20的斜孔；步驟六完成第一個錐度孔加工后，鏜床主軸位置保持不變，旋轉分度盤(3)，通過分度插銷(4)定位下一個待加工汽道位置，并按照步驟五依次完成各汽道孔的加工；步驟七采用手工拋光處理各汽道孔的表面粗糙度和各汽道孔之間的光滑連接；步驟八將坯料安裝在銑床上，加工坯料的上端面，使坯料的厚度d加工成25咖。步驟九將上述加工后的坯料按要求切割成四組噴嘴塊。
5、根據(jù)權利要求4所述的加工斜錐孔式噴嘴汽道的方法，其特征在于所述各汽道孔的粗糙度均為Ra0.8pm。
全文摘要
加工斜錐孔式噴嘴汽道的專用夾具及其方法，它涉及一種加工斜錐孔式噴嘴汽道的夾具及方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)在沒有用于加工斜錐孔式噴嘴汽道的專用夾具以及加工噴嘴汽道的錐度孔時鉆頭定心難度大的問題。專用夾具的分度盤沿圓周方向上開有二十個分度通孔，所述階梯通孔的中心與分度通孔的中心同在一個圓周上，定位心軸插裝在分度盤上；加工方法使用φ13的銑刀從P點進刀加工出與待加工的錐度孔中心線垂直的平面C，當銑刀銑到Q點的位置停止進刀，銑刀所銑的φ13孔節(jié)圓的圓心即為鉆頭的鉆心。本發(fā)明的專用夾具解決了現(xiàn)在沒有用于加工斜錐孔式噴嘴汽道的專用夾具的問題；利用本發(fā)明的方法加工出的噴嘴汽道的斜錐孔的位置精度高。
文檔編號B23Q16/02GK101670527SQ20091007302
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權日2009年9月30日
發(fā)明者朱德強, 來慶秀, 楊興永 申請人:哈爾濱汽輪機廠有限責任公司