(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011095014.8
(22)申请日 2020.10.14
(71)申请人 沈阳透平机械股份有限公司
地址 110869 辽宁省沈阳市经济技术开发
区开发大路16号甲
(72)发明人 毕海波 王鹏 雍建华 孙尧
刘海波 瓮吉铭 张艳梅 刘磊
裴立 兰喜东
(74)专利代理机构 北京中强智尚知识产权代理
有限公司 11448
代理人 黄耀威
(51)Int.Cl.
B23C 3/00(2006.01)
(54)发明名称
片
(57)摘要
本发明公开了一种离心压缩机叶轮叶片的
加工方法、及叶轮叶片，涉及机器加工技术领域，
主要目的在于解决现有不等厚叶片的直接加工
稳固性的问题。包括：根据待加工不等厚叶轮叶
片的多个叶片厚度值构建不等厚叶片模型；为所
述不等厚叶片模型中叶片焊接端构造具有加工
余量的焊接工艺台；根据所述叶片厚度值、所述
焊接工艺台确定与对所述不等厚叶片模型进行
所述引导曲线、所述包含所述焊接工艺台的不等
厚叶片模型生成叶片铣制加工方案，上传至铣制
加工中心，以制造加工包含所述焊接工艺台的不
等厚叶片。权利要求书1页 说明书6页 附图5页CN 112453513 A 2021.03.09
C N 112453513
A
1.一种离心压缩机叶轮叶片的加工方法，其特征在于，包括：
根据待加工不等厚叶轮叶片的多个叶片厚度值构建不等厚叶片模型；
为所述不等厚叶片模型中叶片焊接端构造具有加工余量的焊接工艺台；
根据所述叶片厚度值、所述焊接工艺台确定与对所述不等厚叶片模型进行铣制加工的侧刃层切刀具匹配的引导曲线；
基于所述引导曲线、所述包含所述焊接工艺台的不等厚叶片模型生成叶片铣制加工方案，上传至铣制加工中心，以制造加工包含所述焊接工艺台的不等厚叶片。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述为所述不等厚叶片模型中叶片焊接端构造具有加
工余量的焊接工艺台包括：
根据所述不等厚叶片模型中的叶片高度确定叶片焊接端的加工余量，所述加工余量为相对于叶片高度方向余留的距离；
按照所述加工余量对所述不等厚叶片模型中叶片焊接端进行构造处理，得到具有匹配所述加工余量的焊接工艺台的不等厚叶片模型。
3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述根据所述叶片厚度值、所述焊接工艺台确定与对所述不等厚叶片模型进行铣制加工的侧刃层切刀具匹配的引导曲线包括：
基于所述加工余量选取与所述焊接工艺台匹配的侧刃层切刀具，其中，所述侧刃层切刀具的打刨面的宽度小于所述叶片高度与所述加工余量之差；
依据对所述不等厚叶片模型中叶片的铣制加工方向、所述叶片厚度值确定所述侧刃层切刀具的引导曲线。
4.根据权利要求3所述的加工方法，其特征在于，所述依据对所述不等厚叶片模型中叶片的铣制加工方向、所述叶片厚度值确定所述侧刃层切刀具的引导曲线包括：
基于完成构建所述不等厚叶片模型的预设三维建模软件的插入法，将引导曲线按照待铣制叶片的铣制加工方向、所述叶片厚度值插入至所述不等厚叶片模型中；
利用所述预设三维建模软件，通过筛选曲线方式从插入的所述引导曲线中筛选出与所述打刨面的宽度匹配铣制步距的引导曲线。
5.根据权利要求1-4任一项所述的加工方法，其特征在于，所述方法还包括：
匹配所述引导曲线、所述焊接工艺台确定所述不等厚叶轮的开槽轨迹、开槽宽度；构建匹配所述开槽轨迹、所述开槽宽度的开槽模型，并生成开槽铣制加工方案上传至铣制加工中心。
6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，所述基于所述引导曲线、所述包含所述焊接工艺台的不等厚叶片模型生成叶片铣制加工方案之后，所述方法还包括：
利用所述铣制加工中心对轮盖毛坯锻件进行粗加工处理，并利用所述侧刃层切刀具对粗加工处理后的工件进行等距铣制精加工，以符合所述引导曲线、所述叶片厚度值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不等厚叶片模型中的焊接工艺台截面宽度大于所述叶片厚度值中最大厚度值。离心浓缩
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加工余量为2毫米。
9.一种叶轮叶片，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的方法加工而得到。
权 利 要 求 书1/1页CN 112453513 A
离心压缩机叶轮叶片的加工方法、及叶轮叶片
技术领域
[0001]本发明涉及一种机械加工技术领域，特别是涉及一种离心压缩机叶轮叶片的加工方法、及叶轮叶片。
背景技术
[0002]叶轮是离心压缩机的重要组成部分，材质一般采用不锈钢、合金刚等硬性材料，以便应用于石油化工等项目中。随着气动技术的不断发展，适用于新型工艺需求的不等厚叶片逐步被加工出来。
[0003]目前，在对不等厚叶片加工制作过程中，铣制中心直接将不等厚叶片铣制在轮盖上，对应的上加工开一个与叶片匹配的槽，以进行焊接，但是，由于叶片为不等厚叶片，加工开出的槽宽度也随着不等厚叶片的宽度变化，在进行焊接时，焊的焊嘴较大，槽宽小于一定数值时，焊嘴无法深入槽体内，导致焊接失败，影响叶轮的焊接稳固性。
发明内容
[0004]有鉴于此，本发明提供一种离心压缩机叶轮叶片的加工方法、及叶轮叶片，主要目的在于解决现有不等厚叶片加工开出的槽宽度随着不等厚叶片的宽度变化，在进行焊接时，焊的焊嘴较大，槽宽小于一定数值时，焊嘴无法深入槽体内，导致焊接失败，影响叶轮的焊接稳固性的问题。
[0005]依据本发明一个方面，提供了一种离心压缩机叶轮叶片的加工方法，包括：[0006]根据待加工不等厚叶轮叶片的多个叶片厚度值构建不等厚叶片模型；
[0007]为所述不等厚叶片模型中叶片焊接端构造具有加工余量的焊接工艺台；[0008]根据所述叶片厚度值、所述焊接工艺台确定与对所述不等厚叶片模型进行铣制加工的侧刃层切刀具匹配的引导曲线；
[0009]基于所述引导曲线、所述包含所述焊接工艺台的不等厚叶片模型生成叶片铣制加工方案，上传至铣制加工中心，以制造加工包含所述焊接工艺台的不等厚叶片。
[0010]依据本发明另一个方面，提供了一种叶轮叶片，包括：
[0011]由所述的离心压缩机叶轮叶片的加工得到。
[0012]借由上述技术方案，本发明实施例提供的技术方案至少具有下列优点：
[0013]本发明提供了一种离心压缩机叶轮叶片的加工方法、及叶轮叶片，与现有技术铣制中心直接将不等厚叶片铣制在轮盖上相比，本发明实施例通过根据待加工不等厚叶轮叶片的多个叶片厚度值构建不等厚叶片模型；为所述不等厚叶片模型中叶片焊接端构造具有加工余量的焊接工艺台；根据所述叶片厚度值、所述焊接工艺台确定与对所述不等厚叶片模型进行铣制加工的侧刃层切刀具匹配的引导曲线；基于所述引导曲线、所述包含所述焊接工艺台的不等厚叶片模型生成叶片铣制加工方案，上传至铣制加工中心，以制造加工包含所述焊接工艺台的不等厚叶片，确保基于焊接工艺台与开槽完成熔透焊接，使得与轮盖稳固焊接，满足了对不等厚叶片的加工、焊接需求。
[0014]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
[0015]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0016]图1示出了本发明实施例提供的一种离心压缩机叶轮叶片的加工方法流程图；[0017]图2示出了
本发明实施例提供的一种二元叶轮结构示意图；
[0018]图3示出了本发明实施例提供的另一种离心压缩机叶轮叶片的加工方法流程图；[0019]图4示出了本发明实施例提供的一种不等厚叶片模型中叶片不等厚示意图；[0020]图5示出了本发明实施例提供的一种不等厚叶片模型的截面示意图；
[0021]图6示出了本发明实施例提供的一种侧刃层切刀具的截面示意图；
[0022]图7示出了本发明实施例提供的一种不等厚叶片模型中叶片的引导曲线示意图；[0023]图8示出了本发明实施例提供的一种带有焊接工艺台的不等厚叶片实体截面图；[0024]图9示出了本发明实施例提供的一种叶轮开槽示意图。
具体实施方式
[0025]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0026]如背景技术所述，目前，在对不等厚叶片加工制作过程中，铣制中心直接将不等厚叶片铣制在轮盖上，对应的上加工开一个与叶片匹配的槽，以进行焊接，但是，由于叶片为不等厚叶片，加扫地车设计
工开出的槽宽度也随着不等厚叶片的宽度变化，在进行焊接时，焊的焊嘴较大，槽宽小于一定数值时，焊嘴无法深入槽体内，导致焊接失败，影响叶轮的焊接稳固性，因此，提出一种离心压缩机叶轮叶片的加工方法。
[0027]本发明实施例提供了一种离心压缩机叶轮叶片的加工方法，如图1所示，该方法包括：
[0028]101、根据待加工不等厚叶轮叶片的多个叶片厚度值构建不等厚叶片模型。[0029]其中，构建的不等厚叶片模型为基于预设三维建模软件建立的三维模型，具体的，由于不等厚叶片为基于叶轮轮盖上铣制的，构建的不等厚叶片模型为基于叶轮轮盖上构建的不等厚叶片模型，且对于不等厚的叶片，可以根据多个叶片厚度值构建不等厚叶片模型上的叶片的厚度，具体的，利用预设三维建模软件录入不同厚度点的叶片厚度值生成叶片的三维模型，实现不等厚叶片模型侯建。
[0030]需要说明的是，在构建不等厚叶片模型时，可以基于二元叶轮构建叶片的三维模型，如图2所示的二元叶轮，由包含叶片3的轮盖1、2组成，然后基于预设三维建模软件对三维模型中的等厚叶片通过录入不等厚的叶片厚度值进行调整，得到构建的不等厚叶片
引航员软梯
模型。
飞行模拟舱
[0031]102、为所述不等厚叶片模型中叶片焊接端构造具有加工余量的焊接工艺台。[0032]其中，所述
加工余量为相对于叶片高度方向余留的距离，即在铣制加工时，不对加工余量的距离进行铣制加工，从而得到一个具有加工余量的焊接工艺台，优选的，所述加工余量为2毫米。具体的，基于不等厚叶片模型，加工余量为叶片焊接端保留的，从而使得加工出的不等厚叶片以焊接工艺台与槽进行焊接。
[0033]103、根据所述叶片厚度值、所述焊接工艺台确定与对所述不等厚叶片模型进行铣制加工的侧刃层切刀具匹配的引导曲线。
[0034]其中，所述引导曲线为铣制加工中刀具进行铣制切割的轨迹，具体的，引导曲线为不等厚叶片的侧面、按照叶片延伸方向进行铣制加工的轨迹，以便铣制加工中心基于引导曲线控制刀具进行切割铣制，得到与不等厚叶片模型匹配的叶片。另外，本发明实施例中，为了实现在对不等厚叶片进行铣制的同时保留出加工余量，利用侧刃层切刀具作为铣制加工刀具，铣制加工中心控制按照引导曲线进行铣制切割，得到包含焊接工艺台的不等厚叶片。
[0035]104、基于所述引导曲线、所述包含所述焊接工艺台的不等厚叶片模型生成叶片铣制加工方案，上传至铣制加工中心。
[0036]本发明实施例中，由于引导曲线、包含有焊接工艺台的不等厚叶片模型为基于预设三维建模软件中进行构建确定的，如CAD/CAM软件，因此，为了铣制加工中心以不等厚叶片模型进行铣制加工，生成铣制加工方案，以制造加工包含所述焊接工艺台的不等厚叶片。其中，所述铣制加工方案为
适用于铣制加工中心的控制方法，如首先进行粗胚锻造，然后按照引导曲线对锻造后的胚体进行等距精加工等，本发明实施例不做具体限定。然后上传至铣制加工中心，使得加工中心按照铣制加工方案进行铣制加工。
[0037]本发明实施例提供了一种离心压缩机叶轮叶片的加工方法，与现有技术铣制中心直接将不等厚叶片铣制在轮盖上相比，本发明实施例通过根据待加工不等厚叶轮叶片的多个叶片厚度值构建不等厚叶片模型；为所述不等厚叶片模型中叶片焊接端构造具有加工余量的焊接工艺台；根据所述叶片厚度值、所述焊接工艺台确定与对所述不等厚叶片模型进行铣制加工的侧刃层切刀具匹配的引导曲线；基于所述引导曲线、所述包含所述焊接工艺台的不等厚叶片模型生成叶片铣制加工方案，上传至铣制加工中心，以制造加工包含所述焊接工艺台的不等厚叶片，确保基于焊接工艺台与开槽完成熔透焊接，使得与轮盖稳固焊接，满足了对不等厚叶片的加工、焊接需求。
[0038]本发明实施例提供了另一种离心压缩机叶轮叶片的加工方法，如图3所示，该方法包括：
[0039]201、根据待加工不等厚叶轮叶片的多个叶片厚度值构建不等厚叶片模型。[0040]对于本发明实施例，如图4所示，若构建的不等厚叶片模型中不等厚的叶片厚度值为三个，则在基于二元叶轮构建叶片的三维模型中针对不同叶片厚度的位置，录入不等厚的叶片厚度值，如2.2mm、3.1mm、1.6mm，利用预设三维建模软件对叶片的三维模型中的叶片厚度进行调整，得到不等厚叶片模型，本发明实施例不做具体限定。
高压硅堆
鸽钟[0041]202、根据所述不等厚叶片模型中的叶片高度确定叶片焊接端的加工余量。[0042]对于本发明实施例，由于基于叶轮轮盖上铣制的叶片为需要与叶轮上加工的
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