轉輪葉片加工工藝論文

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一、大型水輪機轉輪葉片加工工藝要點

1葉片的測量

在轉輪葉片的加工過程中，對葉片進行有效測量的非常重要的一道工序，并且這一工序應該貫穿于葉片加工的整個過程。只有這樣，才能保證葉片表面的加工精度。一般來講，水輪機轉輪葉片的表面是一種較為復雜的三維雕塑曲面，測量起來難度較大，尤其是在最后的精銑過程中，對測量結果的精度要求較高，一般的測量方法和測量儀器很難滿足要求。為此需要采用特殊的專業測量工具，通過直接測量或間接測量的方法完成曲面精度測量。當然，在具體的加工過程中，首先應該對鑄件，即葉片的毛坯進行測量，以確定其加工余量分布情況，便于優化龍門銑機床的編程，同時，也有利于更加合理的固定鑄件在胎具中的位置，提高加工精度和效率。其次，在具體的加工過程中，也應該要進行一定的測量，主要是為了確定粗加工后的剩余量，以便于及時調整編程和工件的位置。及時的檢測也有利于檢測葉片是否出現了變形情況，以及時調整。最后，在加工完成之后，仍然需要進行測量以檢驗加工是否符合質量要求。

2正確的在胎具上固定葉片

在利用龍門銑機床進行轉輪葉片加工時，必須要正確的將葉片的毛坯固定在胎具上，也就是要進行裝卡找正。由于葉片本身的形狀并不規則，也沒有明顯的中心點，所以對其進行裝卡找正，難度較大。一般應該遵循以下基本裝卡原則：首先是要求胎具的強度應該足夠大，因為葉片本身的自重較大，如果胎具強度不足，在加工時易出現葉片移動的問題。其次是要求胎具本身應該有較為穩定的支撐點，以便于確定葉片擺放的重心。再者，葉片裝卡找正時要確保葉片的所有加工部位都在龍門銑機床的有效行程范圍內。第四是要求胎具的支撐點必須要可靠，以避免葉片發生變形。第五是要求在加工過程中采取一定的減振措施。第六是胎具的裝卡部位應該靈活易操作。在常規的裝卡找正工作中，常常會使用胎具自身進行找正，但是實踐證明這種找正方法不但無法確保找正效果，且會耽誤較長時間。為此現如今多采用計算機自動三點找正的方法來進行裝卡找正，效果較好。

3合理選擇加工刀具

對于轉輪葉片加工而言，刀具的選擇至關重要，因為若刀具選擇不恰當，不但不利于保證葉片加工的精度，還可能會對龍門銑機床帶來一定的不利影響。一般在大型水輪機轉輪葉片的加工中，多選用硬質合金機卡刀。這種刀具耐磨、抗沖擊性能好，尺寸準確，刀片可以更換，比較適合水輪機葉片的加工。刀具形狀的選擇要根據加工的部位來確定。刀具的尺寸（刀具直徑、刃高、刀桿長度）由被加工曲面的形狀來決定。形狀比較平緩、曲率小的曲面，可采用直徑較大的刀具，以提高加工效率。形狀起伏變化大、曲率較大的曲面，可采用直徑較小的刀具，以避免刀具干涉和過切。總的原則是在不發生刀具干涉的前提下，盡量采用直徑較大的刀具進行加工。對于加工余量分布很不均勻的葉片可考慮采用側刃較高的刀具，以避免加工中，局部位置發生吃刀深度超過刃高的現象。對于被加工曲面或其他曲面和數控銑頭發生干涉時，可考慮采用較長刀桿的刀具進行加工。刀片的形狀可根據刀具的不同及粗銑精銑的要求采用三角形、菱形、方形、圓形等不同形狀的刀片。

4刀位計算

刀位計算的主要任務是：首先選定加工坐標系，然后用三點找正法對葉片的理論造型進行找正定位。在此基礎上，以提高加工效率、保證加工精度和型面質量為原則，選定刀具、確定走刀方式和刀軸控制方式，設定走刀方向和排刀方向的精度，進行刀位軌跡的計算和刀具干涉檢查，最終生成為后置處理用的刀位軌跡數據文件。

二、結語

一般合格的葉片被加工出來需要經過毛坯、粗加工和精銑三道基本工序，當然在此過程中還要尤其注意做好葉片的測量工作，確定最佳的裝卡位置，選擇合適的刀具，進行有效的刀位計算，以保證葉片的加工效果。

作者:李吉平單位:哈爾濱電機廠有限責任公司