轉(zhuǎn)輪葉片加工工藝論文

時(shí)間:2022-04-27 03:16:49

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轉(zhuǎn)輪葉片加工工藝論文

一、大型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片加工工藝要點(diǎn)

1葉片的測量

在轉(zhuǎn)輪葉片的加工過程中,對葉片進(jìn)行有效測量的非常重要的一道工序,并且這一工序應(yīng)該貫穿于葉片加工的整個(gè)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(jī)轉(zhuǎn)輪葉片的表面是一種較為復(fù)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(jié)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(yè)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(dāng)然,在具體的加工過程中,首先應(yīng)該對鑄件,即葉片的毛坯進(jìn)行測量,以確定其加工余量分布情況,便于優(yōu)化龍門銑機(jī)床的編程,同時(shí),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(yīng)該要進(jìn)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(shí)調(diào)整編程和工件的位置。及時(shí)的檢測也有利于檢測葉片是否出現(xiàn)了變形情況,以及時(shí)調(diào)整。最后,在加工完成之后,仍然需要進(jìn)行測量以檢驗(yàn)加工是否符合質(zhì)量要求。

2正確的在胎具上固定葉片

在利用龍門銑機(jī)床進(jìn)行轉(zhuǎn)輪葉片加工時(shí),必須要正確的將葉片的毛坯固定在胎具上,也就是要進(jìn)行裝卡找正。由于葉片本身的形狀并不規(guī)則,也沒有明顯的中心點(diǎn),所以對其進(jìn)行裝卡找正,難度較大。一般應(yīng)該遵循以下基本裝卡原則:首先是要求胎具的強(qiáng)度應(yīng)該足夠大,因?yàn)槿~片本身的自重較大,如果胎具強(qiáng)度不足,在加工時(shí)易出現(xiàn)葉片移動的問題。其次是要求胎具本身應(yīng)該有較為穩(wěn)定的支撐點(diǎn),以便于確定葉片擺放的重心。再者,葉片裝卡找正時(shí)要確保葉片的所有加工部位都在龍門銑機(jī)床的有效行程范圍內(nèi)。第四是要求胎具的支撐點(diǎn)必須要可靠,以避免葉片發(fā)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(yīng)該靈活易操作。在常規(guī)的裝卡找正工作中,常常會使用胎具自身進(jìn)行找正,但是實(shí)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(shí)間。為此現(xiàn)如今多采用計(jì)算機(jī)自動三點(diǎn)找正的方法來進(jìn)行裝卡找正,效果較好。

3合理選擇加工刀具

對于轉(zhuǎn)輪葉片加工而言,刀具的選擇至關(guān)重要,因?yàn)槿舻毒哌x擇不恰當(dāng),不但不利于保證葉片加工的精度,還可能會對龍門銑機(jī)床帶來一定的不利影響。一般在大型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片的加工中,多選用硬質(zhì)合金機(jī)卡刀。這種刀具耐磨、抗沖擊性能好,尺寸準(zhǔn)確,刀片可以更換,比較適合水輪機(jī)葉片的加工。刀具形狀的選擇要根據(jù)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(fā)生刀具干涉的前提下,盡量采用直徑較大的刀具進(jìn)行加工。對于加工余量分布很不均勻的葉片可考慮采用側(cè)刃較高的刀具,以避免加工中,局部位置發(fā)生吃刀深度超過刃高的現(xiàn)象。對于被加工曲面或其他曲面和數(shù)控銑頭發(fā)生干涉時(shí),可考慮采用較長刀桿的刀具進(jìn)行加工。刀片的形狀可根據(jù)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(jì)算

刀位計(jì)算的主要任務(wù)是:首先選定加工坐標(biāo)系,然后用三點(diǎn)找正法對葉片的理論造型進(jìn)行找正定位。在此基礎(chǔ)上,以提高加工效率、保證加工精度和型面質(zhì)量為原則,選定刀具、確定走刀方式和刀軸控制方式,設(shè)定走刀方向和排刀方向的精度,進(jìn)行刀位軌跡的計(jì)算和刀具干涉檢查,最終生成為后置處理用的刀位軌跡數(shù)據(jù)文件。

二、結(jié)語

一般合格的葉片被加工出來需要經(jīng)過毛坯、粗加工和精銑三道基本工序,當(dāng)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(jìn)行有效的刀位計(jì)算,以保證葉片的加工效果。

作者:李吉平單位:哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司