【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 200—300r/min，進(jìn)給率保持在 F200 左右。加工完成之后，根據(jù)工序圖（如圖 ）的要求，采用游標(biāo)卡尺檢驗(yàn)尺寸和平行度誤差，90 度角尺檢驗(yàn)垂直度。圖 精銑兩端面圖 與銑葉根工序圖葉根加工涵蓋粗銑葉根、精銑葉根、銑葉根圓弧、粗銑葉根凹槽和精銑葉根凹槽 5 道工序。圖 所示為動(dòng)葉片 T 型外包葉根, 其中 T、B 尺寸公差緊, 難以保證。 A、t 尺寸是從基準(zhǔn)面給出的尺寸, 容易保證；b 尺寸為臺(tái)階尺寸, 必須靠刀具保證。h、h1 和 h2 尺寸互相關(guān)聯(lián), 因此通過尺寸鏈來保證。選用雙軸凹槽專用銑床, 專用凹槽銑刀,兩把刀同時(shí)加工可保證 T、t 尺寸, 如圖 所示。選用雙軸龍門銑床及型線銑刀進(jìn)行精銑葉根, 可保證 A、B、b 尺寸, 如圖 所示。根據(jù)葉根加工的工藝分析，擬定出加工葉根的工藝過程（圖 ） 。 由工序圖（圖 ）可知，本工序是加工一個(gè) 寬度為 25 的圓弧槽，因此可以使用臥式銑床 X62 用 Φ125х25 的銑刀一次成型，加工過程中注意出汽邊標(biāo) 圖 T 型外包葉根 圖 加工葉根凹槽圖 線性銑刀加工葉根 圖 葉根加工工藝過程記符以及不同級(jí)別和類型葉片的定位數(shù)據(jù)的不同。由于工序比較簡(jiǎn)單，直接使用平口虎鉗即可定位。加工方法為粗銑，加工時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速保持在 200—300r/min，進(jìn)給率保持在 F200 左右，加工完成之后的零件形狀如圖（圖 ） 。加工完成之后，根據(jù)工序圖（如圖 ）的要求，采用游標(biāo)卡尺檢驗(yàn)尺寸誤差。 根據(jù)零件圖可知，該葉片汽道成型規(guī)律為斜銑成型。為了使得在汽道加工時(shí)余量較為均勻，還需增加荒銑工序，此工序的加工尺寸是根據(jù)汽道成型最終尺寸放量所得，所加工型線與汽道內(nèi)弧型線相似，詳細(xì)數(shù)據(jù)見工序圖（） 。該工序使用數(shù)控立式銑床 X53K，專用夾具 8310053，并將機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn) 45 度，以方便成型。 圖 內(nèi)弧葉冠處去余量工序圖圖 內(nèi)弧葉冠處去余量加工成型后零件形狀 圖 內(nèi)弧去余量工序圖 為了使得汽道背弧加工時(shí)余量較為均勻，提高加工效率，減少刀具磨損，所以要進(jìn)行背弧出汽邊倒角。使用專用夾具 8160017 裝夾工件，讓葉片的棱面與主軸相對(duì)，使葉片的側(cè)面與主軸成 125 度，便于一次性使用立式銑床 X52 加工成型。加工過程中注意出汽邊標(biāo)記符(圖 中紅色標(biāo)記面)。加工方法為粗銑，加工時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速保持在 200—300r/min，進(jìn)給率保持在 F200 左右，加工完成之后的零件形狀如圖（圖 ） ，根據(jù)工序圖（如圖 ）的要求，采用游標(biāo)卡尺檢驗(yàn)尺寸誤差。 本工序加工方法、刀具參數(shù)和切削用量同前一工序，本工序尺寸要求見圖.圖 葉片背弧出汽邊倒角圖 葉片背弧出汽邊倒角工序圖 圖 葉片背弧進(jìn)汽邊倒角工序圖 本工序?yàn)榇帚娙~根及葉冠背徑向面，從工序圖（）可知實(shí)際為加工一斜面，可以采用普通立式銑床一次加工成型。夾具采用平口虎鉗和帶角度的墊塊（正弦規(guī)墊 ） ，然后開始銑削調(diào)試，調(diào)試時(shí)要注意葉根的厚度，以及有無動(dòng)葉片和末葉片的區(qū)分，兩者要分開銑削。測(cè)量時(shí)采用正弦規(guī)測(cè)量，將正弦規(guī)放在在測(cè)量臺(tái)上，在正弦規(guī)的一個(gè)腳下方墊固定高度的量塊，使葉片背徑向面與水平面成1186。20180。36180。180。加工時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速保持在 200—300r/min，進(jìn)給率保持在 F200 左右。本工序是前一工序的精加工，所用機(jī)床和夾具以及位置均改不變，只是切削用量相對(duì)于粗加工有所調(diào)整。加工時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速保持在 2022—3000r/min，進(jìn)給率保持在 F200 左右。加工完成之后，葉片形狀見圖 .、葉冠內(nèi)徑向面：本工序是銑葉根內(nèi)徑向面，其加工方法同加工背徑向面相同，唯一不同的是葉圖 粗銑葉根及葉冠背徑向面工序圖圖 精銑葉根及葉冠背徑向面根內(nèi)徑向面和葉冠內(nèi)徑向面分別使用立式銑床 X52 加工。使用正弦規(guī)墊（）將背徑向面墊起，使內(nèi)徑向面與水平面成 1186。20180。36180。180。加工時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速保持在200—300r/min，進(jìn)給率保持在 F200 左右。加工完成之后，根據(jù)工序圖（如圖）的要求，采用游標(biāo)卡尺檢驗(yàn)尺寸誤差，90 度角尺檢測(cè)垂直度，正弦規(guī)檢測(cè)內(nèi)徑向面與背徑向面角度誤差。 ：本工序是對(duì)前一工序粗銑葉根、葉冠內(nèi)徑向面的精加工。由于內(nèi)徑向裝配面涉及到裝配，精度要求高，所以在精加工時(shí)，需要用加工中心 YNC72 一次成型。其夾具和裝夾同上一工序完全相同，使用切削用量相對(duì)上一工序有所變化，加工時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速保持在 2022—3000r/min，進(jìn)給率保持在 F200 左右。汽道的加工比較復(fù)雜，下面有一章對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。 本工序比較簡(jiǎn)單，只需要加工一個(gè)孔，故可用普通臥式銑床 X62 進(jìn)行銑削。使用平口虎鉗和專用夾具 8298070 裝夾，使工件的加工面正對(duì)主軸，用 的直柄麻花鉆鉆削。加工完成之后，根據(jù)工序圖（） ，使用游標(biāo)卡尺檢驗(yàn)相應(yīng)的尺寸誤差。 圖 粗銑葉根、葉冠內(nèi)徑向面 圖 銑葉頂銷孔工序圖 由鉗工對(duì)葉片的部分有圓弧的地方進(jìn)行精修，要保證葉頂部，進(jìn)出汽側(cè)斜度與葉冠連接處平直且圓滑自然。用拋光機(jī)對(duì)精加工后的內(nèi)背弧型線及圓角進(jìn)行拋光增加葉片表面光潔度。試拋后要用內(nèi)背弧樣板對(duì)型線進(jìn)行測(cè)量。 最后，按照產(chǎn)品圖樣及工藝規(guī)程進(jìn)行檢驗(yàn)。以上工序完成之后，就完成了如圖 的葉片加工。 圖 葉片模型第 3 章葉片汽道型面五軸數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)葉片是汽輪機(jī)的主要部件之一, 尤其它的汽道部分決定了汽輪機(jī)的發(fā)電功率, 直接影響汽輪機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量和工作效率。因此，葉片汽道的加工應(yīng)滿足下列技術(shù)要求：① 保證汽道本的型線精度及各截面的相對(duì)位置精度。② 保證汽道型面與葉根的相對(duì)位置精度。由于汽道型面是由復(fù)雜曲線組成的空間曲面，要保證它的加工精度就不得不采用專門的加工方法。葉片的機(jī)械加工量約為透平機(jī)組加工量的三分之一，而汽道的加工量約占葉片加工量的二分之一。汽道的加工需要許多復(fù)雜的工裝、夾具、量具和專用機(jī)床，因此葉片的加工水平往往可以用汽道加工的水平來衡量。 汽道加工方法分類葉片汽道型線部分有三種形式: 有成型規(guī)律葉片、等截面直葉片和自由成型葉片。等截面葉片型線沿葉片高度形狀相同。有成型規(guī)律葉片，如斜銑葉片型面。斜銑型線由相同半徑的圓弧組成，圓弧中心連線對(duì)座標(biāo)軸線的投影又相同，汽道的結(jié)構(gòu)中心線和對(duì)稱中心線在 XOZ,YOZ 兩平面的夾角等于常數(shù)，所以能用一型線刀具——型線銑刀，沿著汽道結(jié)構(gòu)中心線的方向運(yùn)動(dòng)，加工出各截面所需要的型面來。葉型的特點(diǎn)是沿汽道高度上各截面型線都不相同，因此不能用成型銑刀加工，只能采用仿型加工。自由成型葉片，比如由座標(biāo)點(diǎn)組成的扭曲葉片型面。此類葉型的特點(diǎn)是沿汽道高度方向上各截面型線都不相同，故不能用成型銑刀加工，只能用仿型加工。這種葉片在強(qiáng)度和氣動(dòng)性能方面都能最大限度地滿足設(shè)計(jì)要求，但是其加工難度較大。以下是對(duì)各種葉片型面加工的方法的簡(jiǎn)單介紹。 等截面直葉片加工 (1)鉚接圍帶動(dòng)葉片加工：由于內(nèi)弧是由 r 成的型線，加工可用普通銑床和圓柱銑刀來完成，采用臥刀法，銑刀直徑 d=2r 當(dāng)汽道高度 l＞60 mm 時(shí)，可采用捅銑加工以提高加工精度和刀具壽命。(2)自帶圍帶動(dòng)葉片：采用臥刀法。但銑刀軸徑 d0 受到圍帶高度的限制，如果d0 過小，葉片設(shè)計(jì)應(yīng)修改，使圍帶向背弧方向偏移。 有成型規(guī)律葉片汽道加工加工方法：普通臥銑床、專用夾具及型線銑刀。葉片斜銑結(jié)構(gòu)線與機(jī)床工作臺(tái)縱向進(jìn)給方向一致，型線銑刀從葉頂向葉根方向吃刀。加工方法：臥式液壓仿形銑床、專用夾具、靠模板加型線銑刀。葉片的 CC、DD 截面間的一段斜銑結(jié)構(gòu)線與機(jī)床工作臺(tái)縱向進(jìn)給方向一致，在機(jī)床進(jìn)給過程中垂直方向液壓仿形銑頭在特定的靠模板做上、下仿形運(yùn)動(dòng)來滿足分段方向吃刀。 自由成型葉片加工加工方式：橫向掃描和縱向掃描。拋光量：～ mm（波谷處） 。加工方法：拉銑與橫向掃描相結(jié)合。五聯(lián)動(dòng)加工中心是目前最先進(jìn)的葉片汽道加工專用裝備。由于所用刀具全部采用硬質(zhì)合金，高速切削（8000～1 0000 轉(zhuǎn)/min） ，而且該機(jī)床設(shè)計(jì)性能允許大余量切削（即粗加工去余量） ，所以工效可大大提高。切削方式：五軸聯(lián)動(dòng)可使刀具始終處于最佳切削狀態(tài)，切削力最小。由于刀尖切削，又由于工件進(jìn)給方向保證主切削力始終沿型面方向，即葉片剛性較好方向，所以工件彈性變形小。為了保證葉片汽道質(zhì)量，本工序中使用五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床加工葉片汽道。、汽道型面加工工序內(nèi)容本工序使用 HX151 五軸聯(lián)動(dòng)加工中心。加工部位為汽道型面和內(nèi)背弧各處圓角如（圖 ）中加粗部位。使用傳動(dòng)盤 8660059 時(shí)，卸下底部定位塊 866005910，換上 8298459，卸下定位螺釘 866005902，換上 B297279 以內(nèi)徑向面定位加工葉片，粗銑為精銑單面留 — 的加工余量。各截面間光滑過渡，不允許有明顯凹凸，型線波峰波谷只差小于 ，型面精加工后不留拋光余量。汽道型線與樣板見漏光間隙。內(nèi)弧：出汽邊不大于 ，中間不大于 ，進(jìn)汽邊不大于 。背弧：出汽邊不大于 ，中間不大于 ，進(jìn)汽邊不大于。其余見產(chǎn)品圖，型線圖及相關(guān)工藝規(guī)程。注意加厚片標(biāo)記符，注意出汽邊標(biāo)記符。下圖（圖 ）為此工序結(jié)束時(shí)零件的形狀。圖 銑汽道型面及圓角 圖 汽道型面加工完成后葉片形狀汽道部分的加工工作量比較大，要求對(duì)葉片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、造型、加工部位的劃分、加工方式的選擇、使用刀具的選擇、加工軌跡的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。加工工步也比較多，通常完成該工序的加工需要十多個(gè)工步。但基本的加工部位有：汽道、葉根圓角、葉頂圓角等，對(duì)每個(gè)部位根據(jù)余量情況和過渡圓角大小還須分成幾次完成。圖 為用 proe 加工汽道部分的加工軌跡，該方式為采用螺旋式進(jìn)給加工。加工完該工序后對(duì)葉片的檢查采用綜合量具和三座標(biāo)檢測(cè)，三座標(biāo)檢測(cè)是首件的檢查和加工過程中抽檢。每件葉片要求用綜合量具檢查。 圖 汽道加工軌跡、汽道型面加工定位原理分析 在葉片的結(jié)構(gòu)中，汽道最為復(fù)雜，加工難度最大，其加工質(zhì)量對(duì)整個(gè)汽輪機(jī)的發(fā)電效率和運(yùn)行狀況的影響也最大。所以，在加工過程中必須很好地保證葉片與刀具的位置精度，故需要對(duì)零件進(jìn)行定位。定位的目的是使工件在夾具中相對(duì)于機(jī)床、刀具都有一個(gè)確定的正確位置。一個(gè)自由的物體，對(duì)空間三個(gè)相互垂直的坐標(biāo)系來說，有六種活動(dòng)的可能，分別為 X、Y、Z 軸方向的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖 ，因此空間任一自由物體共有六個(gè)自由度。若使物體