转轮叶片加工工艺论文

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一、大型水轮机转轮叶片加工工艺要点

1叶片的测量

在转轮叶片的加工过程中，对叶片进行有效测量的非常重要的一道工序，并且这一工序应该贯穿于叶片加工的整个过程。只有这样，才能保证叶片表面的加工精度。一般来讲，水轮机转轮叶片的表面是一种较为复杂的三维雕塑曲面，测量起来难度较大，尤其是在最后的精铣过程中，对测量结果的精度要求较高，一般的测量方法和测量仪器很难满足要求。为此需要采用特殊的专业测量工具，通过直接测量或间接测量的方法完成曲面精度测量。当然，在具体的加工过程中，首先应该对铸件，即叶片的毛坯进行测量，以确定其加工余量分布情况，便于优化龙门铣机床的编程，同时，也有利于更加合理的固定铸件在胎具中的位置，提高加工精度和效率。其次，在具体的加工过程中，也应该要进行一定的测量，主要是为了确定粗加工后的剩余量，以便于及时调整编程和工件的位置。及时的检测也有利于检测叶片是否出现了变形情况，以及时调整。最后，在加工完成之后，仍然需要进行测量以检验加工是否符合质量要求。

2正确的在胎具上固定叶片

在利用龙门铣机床进行转轮叶片加工时，必须要正确的将叶片的毛坯固定在胎具上，也就是要进行装卡找正。由于叶片本身的形状并不规则，也没有明显的中心点，所以对其进行装卡找正，难度较大。一般应该遵循以下基本装卡原则：首先是要求胎具的强度应该足够大，因为叶片本身的自重较大，如果胎具强度不足，在加工时易出现叶片移动的问题。其次是要求胎具本身应该有较为稳定的支撑点，以便于确定叶片摆放的重心。再者，叶片装卡找正时要确保叶片的所有加工部位都在龙门铣机床的有效行程范围内。第四是要求胎具的支撑点必须要可靠，以避免叶片发生变形。第五是要求在加工过程中采取一定的减振措施。第六是胎具的装卡部位应该灵活易操作。在常规的装卡找正工作中，常常会使用胎具自身进行找正，但是实践证明这种找正方法不但无法确保找正效果，且会耽误较长时间。为此现如今多采用计算机自动三点找正的方法来进行装卡找正，效果较好。

3合理选择加工刀具

对于转轮叶片加工而言，刀具的选择至关重要，因为若刀具选择不恰当，不但不利于保证叶片加工的精度，还可能会对龙门铣机床带来一定的不利影响。一般在大型水轮机转轮叶片的加工中，多选用硬质合金机卡刀。这种刀具耐磨、抗冲击性能好，尺寸准确，刀片可以更换，比较适合水轮机叶片的加工。刀具形状的选择要根据加工的部位来确定。刀具的尺寸（刀具直径、刃高、刀杆长度）由被加工曲面的形状来决定。形状比较平缓、曲率小的曲面，可采用直径较大的刀具，以提高加工效率。形状起伏变化大、曲率较大的曲面，可采用直径较小的刀具，以避免刀具干涉和过切。总的原则是在不发生刀具干涉的前提下，尽量采用直径较大的刀具进行加工。对于加工余量分布很不均匀的叶片可考虑采用侧刃较高的刀具，以避免加工中，局部位置发生吃刀深度超过刃高的现象。对于被加工曲面或其他曲面和数控铣头发生干涉时，可考虑采用较长刀杆的刀具进行加工。刀片的形状可根据刀具的不同及粗铣精铣的要求采用三角形、菱形、方形、圆形等不同形状的刀片。

4刀位计算

刀位计算的主要任务是：首先选定加工坐标系，然后用三点找正法对叶片的理论造型进行找正定位。在此基础上，以提高加工效率、保证加工精度和型面质量为原则，选定刀具、确定走刀方式和刀轴控制方式，设定走刀方向和排刀方向的精度，进行刀位轨迹的计算和刀具干涉检查，最终生成为后置处理用的刀位轨迹数据文件。

二、结语

一般合格的叶片被加工出来需要经过毛坯、粗加工和精铣三道基本工序，当然在此过程中还要尤其注意做好叶片的测量工作，确定最佳的装卡位置，选择合适的刀具，进行有效的刀位计算，以保证叶片的加工效果。

作者:李吉平单位:哈尔滨电机厂有限责任公司