【正文】 葉片找正、裝夾 大型葉片數(shù)控加工過程中，加工的穩(wěn)定性是很關(guān)鍵的。 如圖（ 1）的山峽 葉片， 其正面面積達到 36 平方， 經(jīng)過計算和仿真加工驗證，對于 A 區(qū)域采用 直徑為￠ 160底角為 R10 具有 8 個切削刃的 重型切削曲面面銑刀 ； B 區(qū)域采用 直徑為￠ 100 底角為 R8 具有 6 個切削刃 面銑刀 ；焊接坡口 采用 直徑為￠100 底角為 R10 面銑刀 如圖 1— 5； 進出水邊采用可大進刀量的 ￠ 80螺旋玉米立銑刀 如圖 1— 6。如果刀具干涉，必須修改學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 大型水輪機葉片數(shù)控加工 15 刀具方案及加工方法等，也就是最后確 定的刀具必須在仿真和干涉檢查驗證沒有問題后才能得知。首先，采用的銑刀刀盤幾何形狀要適應(yīng)曲面加工，要具有良好的切削性能及排屑和斷屑性能，并不僅要適應(yīng)于凸曲面，而且還要適用凹曲面，這對于刀具干涉是很重要的因素。 翻面后正面也是同樣劃分區(qū)域。 圖 1— 3 數(shù)控五坐標(biāo)天橋銑床 加工部位與加工區(qū)域的劃分 葉片加工部位有葉片正背面型面，進出水邊， 上冠下環(huán)焊接坡口 。 工作 臺 為 14000mm*6000mm，加工極限 為14500*6800*4500， 西門子 840D 控制系統(tǒng)， 主軸加工功率 35KW， BT60— 50 結(jié)構(gòu)。 =B=105， 0176。對于不同的形式葉片和不同的加工精度和效率要求，可根據(jù)具體情況選擇不同的機床進行加工。上冠坡口劃線。 確定毛坯余量后，要在葉片上劃出銑胎支撐截面線、坡口鈍邊線及加工線、葉片周邊線。確定測量基準(zhǔn)，然后采集各測點的實際數(shù)值，將所采集數(shù)據(jù)在計算機中與葉片理論翼型比較，通過反復(fù)調(diào)整，使葉片余量分布盡可能均勻。 葉片劃檢 葉片余量劃檢方式共有 3 種： 學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 大型水輪機葉片數(shù)控加工 12 型線余量，它是最經(jīng)濟合理的測量手段，其測量精度完全滿足葉片加工精度要求； ，但在測桿伸出過長時，會因測桿自身產(chǎn)生的撓度而增大測量誤差； 控測頭直接進行測量，它檢測精度最高，但占用數(shù)控機床，費用也最高，通常用于葉片數(shù)控加工后的翼型檢測，通過專用檢測程序，校驗葉片型面的準(zhǔn)確性。 毛坯余量標(biāo)識 葉片為不銹鋼鑄造結(jié)構(gòu)，材料為 0Cr13Ni4Mo，為了保證葉片數(shù)控加工，將葉片正、背加工余量控制在 8～ 15mm 之間，周邊余量控制在25mm。 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理是比較后的點云數(shù)據(jù)進行處理以提取定位銷數(shù)據(jù)并 標(biāo)標(biāo)識點云的個體誤差。這一過程實際是理論模型不動，通過點云的動態(tài)調(diào)整來完成這一過程。它們的精確度取決與所有實體對的平均誤差，所以每個實體對的誤差都近似相等。當(dāng)正 、 背面數(shù)據(jù)導(dǎo)入逆向工程軟件中時，將正面的 1，2， 3 點與背面的 1， 2， 3 點一一對應(yīng) ， 這樣就可以構(gòu)成一塊葉片的完整點云（這 一過程類似于工件的裝配）。 對于又大又重的葉片毛坯，在進行三維測量時每次只能測量其一個面的數(shù)據(jù)，這樣正背兩面的數(shù)據(jù)為不同坐標(biāo)系下的點位，在沒有處理前為不相關(guān)的點。 對齊 學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 大型水輪機葉片數(shù)控加工 10 為了將同一物 理模型上分次掃描的點重新組合起來，一些掃描儀在同一時間僅能掃描模型的一側(cè)。當(dāng)下比較流行的逆向工程軟件有 ug/imageware, Geomagic Studio, CopyCAD等。 數(shù)據(jù)逆向 數(shù)據(jù)逆向是將從三維測量中獲取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為點云數(shù)據(jù)， 再 進一步轉(zhuǎn)換為曲面的過程。數(shù)據(jù)計算的過程其實就是與葉片實體模型比較的過程。 目前，國內(nèi)外通常采用兩種方法進行，一種是直接測量法，另一種是間接測量法。 方法 水輪機葉片的主要工作面是復(fù)雜的三維雕塑曲面，對這種曲面測量的主要目的是要獲取曲面上測點的實際位置到理論曲面的法向距離。同時，也可檢查加工中葉片的變形情況及葉片是否發(fā)生意外的移動，以便及時進行調(diào)整。二是在測量后的毛坯上，標(biāo)定三個找正點，以便在葉片上機床裝卡找正時，以這三點為基準(zhǔn)，進行三點找正，把編程用的葉片理論造型調(diào)整到和毛坯實際加工位置完全符合 于 測量時調(diào)好的最合理的相對位置上進行編程加工 。在加工前，必須了解葉片毛坯加工余量的分布情況，以便確定最合理的編程加工位置。整個加工方案必須采用仿真加工技術(shù)在計算機上仿真驗證修改完善的基礎(chǔ)上來制定，否則在加工中可能會出現(xiàn)很多預(yù)想不到的問題。由于機床的 NC銑頭法蘭直徑為 ()，區(qū)域的劃分必須借助于后述的仿真加工多次模擬來決定。 由于葉片局部曲率較大， 為了解決加工過程中機床碰撞問題，對于葉片正背面大面分區(qū)域、采用學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 大型水輪機葉片數(shù)控加工 8 不同直徑的刀具、不同的刀軸控制方式來加工。選擇5FZG 龍門移動式數(shù)控機床，采用 三點定位 基準(zhǔn) 找正法找正 。由于 葉片與上冠和下環(huán)的交線較普通葉型長，扭曲程度也較普通葉型大，葉片出口邊不在同一軸面內(nèi) ， 因此 給 加工機床選擇以及 加工工藝和仿真加工編程造成了 很大 的難度。葉片 毛坯為 鑄 件 ， 屬于典型的 X 型 葉片 。 轉(zhuǎn)輪進口直徑約 10m，出口直徑約 ～ ，喉徑 約 ～ 。它涉及到計算機輔助產(chǎn)品的三維造型，計算機仿真模擬加工，五軸聯(lián)動 CNC 技術(shù)，復(fù)雜的金屬切削技術(shù)，三維曲面型面測量及定位技術(shù)，以及毛坯制造等。水輪機轉(zhuǎn)輪葉片是非常復(fù)雜的雕塑曲面體零件，在大中型機組制造工藝上，長期以來采用的 “ 砂型鑄造 ─ 砂輪鏟磨 — 立體樣板檢測 ” 的制造工藝 ,不僅生產(chǎn)效率非常低下，葉片型面精度難以保證，而且手工砂輪鏟磨的勞動強度大，工作環(huán)境非常惡劣，已不能滿足技術(shù)進步的要求，也不能有效地保證葉片型面準(zhǔn)確性和制造質(zhì)量，更不能滿 足當(dāng)今發(fā)電設(shè)備市場競爭的要求。 關(guān)鍵詞 水輪機；葉片 ；數(shù)控加工工藝；程序編制 學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 大型水輪機葉片數(shù)控加工 3 Abstract Turbine wheel is the heart of the turbine generator group , the runner blade is also an important part of Turbine wheel. the quality of the processing of turbine wheel direct influence to the hydraulic performance and the reliability. Therefore, we must attach great importance to it, and conscientiously do CNC machining process planning and programming of the runner blade in order to ensure Processing quality and production process. As the turbine blade is a very plex surfacesculpture parts, which Processing requirements is high, The process is very difficult, therefore, to adopt CNC processing methods for effectively ensure processing accuracy and smoothing of Blade Surface is process Methods of valid and reliable. This article is on the design of the CNC process technology of turbine blades and in the process of programming concern the choice of processing methods and technology program to determine, choice of equipment and tooling , the workpiece clamping, choice of CNC machining process parameters, the line of CNC machining process to determine and CNC program processing, such as the following. Key words: turbine generator, runner blade, CNC Machining Technology, programmin