浅析大型水轮机转轮叶片的加工工艺

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1、浅析大型水轮机转轮叶片的加工工艺摘要：转轮叶片是大型水轮机的重要组成部分，而转轮叶片的旋转稳定性则在很大程度上受到叶片加工精度的影响。因此，严格控制转轮叶片的加工质量，优化加工工艺，提高转轮叶片的加工精度就变得尤为重要。文章对此进行了深入细致的分析和探讨，希望通过文章的分析能够为相关人士提供一定的参考和借鉴。关键词：水轮机；转轮叶片；加工工艺；精度随着工业制造水平的不断提高，以及数控技术的广泛应用，工业生产的效率和精度获得了很大的提升。龙门铣床是加工大型水轮机转轮叶片时所采用的主要设备。转轮叶片的加工精度将直接影响到水轮机转轮的稳定性和处理效率，因此

2、必须采取措施优化加工工艺。1大型水轮机转轮叶片加工工艺的基本思路随着科技的发展和数控技术的应用，水轮机转轮叶片加工方法也一改往日方法单一的局面，可以选择多种方法进行加工，并且提供了更为良好的条件，进而优化加工的工艺。在众多的加工设备中，龙门铣床是其中较为主要的设备，同时也是转轮叶片加工过程中最常使用的设备。通常来说，大型水轮机转轮叶片的加工流程如下：首先，需要运送已经选好的加工零件的原始铸件到加工车间，然后将叶片固定，这里需要借助胎具。依据图纸，使用龙门铣床进行加工，加工的方式为粗加工，留足一定的余量，并进行探伤。如果探伤结果为合格，则将工件反转粗加

3、工另一侧，留够一定的加工余量并探伤。接下来检测型线，与图纸理论型线相比较，所采用的仪器为激光跟踪仪。如果同图纸的理论型线相符，则进行精铣，然后检测另一侧的型线。为保证加工的质量，在加工过程中需要做好刀位计算、刀具选择、叶片测量等工作。2大型水轮机转轮叶片加工技术要点2.1叶片的测量叶片的测量是转轮叶片加工过程中十分重要的工序，并且贯穿于加工过程的始终，直接影响了叶片表面的加工精度。水轮机转轮叶片在精铣过程中，对于测量结果的精度，有着很高的要求。并且由于叶片表面呈现为三维雕塑曲面，表面形状较为复杂，因此使用常规的测量仪器和测量方法很难满足精度的要求。因

4、此，必须利用间接或直接测量的方法，并且使用特殊的专业测量工具才能实现曲面加工精度的测量。在叶片加工的全过程，都需要进行测量。首先，为确定加工余量的具体情况，应测量叶片的毛坯，便于合理固定铸件位置，使得龙门铣床的编程更为合理、优化，从而提高加工的效率和精度。其次，在加工中为了确定粗加工后的剩余量，同样需要测量叶片的尺寸，从而及时调整工件的位置，调整编程。此外，进行检测还可以及时发现叶片变形，做出调整。最后，为验证叶片加工的精度是不是满足所需的质量要求，同样需要进行测量。2.2正确地在胎具上固定叶片装卡找正是利用龙门铣床加工转轮叶片的重要工序，也就是说应

5、在胎具上将叶片的毛坯正确地固定。叶片的中心点并不明显，而且其本身的形状不规则，这就给叶片的装卡找正带来了很大的难度。装卡的基本原则有如下几点：由于叶片自身的重量较大，因此对于胎具的强度有着较高的要求，否则很可能出现叶片移动的现象。在摆放叶片时，需要确定其重心，因此胎具的支撑点应足够稳定。龙门铣床有着其自身的有效行程范围，超过这个范围则无法完成加工，因此在进行叶片的装卡找正时，叶片的所有需要加工的部位必须在这一范围内。为防止叶片出现变形的问题，必须确保胎具的支撑点稳定可靠。在利用龙门铣床加工叶片的过程中，会产生一定的振动，对叶片的精度造成影响，因此还需

6、要采取有效的减振措施。最后，是对胎具装卡部位的要求，应便于操作、灵活。在一般的装卡找正工序中，利用胎具自身来找正是较为常见的方法，然而采用这种方法的找正效果却不能保证，找正效率低。目前，应用计算机自动三点找正的方法获得了广泛的应用，找正效果也很好。2.3合理选择加工刀具刀具的选择在水轮机转轮叶片的加工中，具有非常重要的作用，如果刀具选择得不合理，不仅会在一定程度上影响到龙门铣床，而且还会导致叶片的加工精度难以保证。硬质合金机卡刀具有刀片可更换，尺寸准确，较好的抗冲击性能以及较高的耐磨性等特点，因此在大型水轮机转轮叶片的加工中获得了十分广泛的应用。通常

7、情况下，应根据加工的部位来选择刀具的形状，根据被加工曲面的形状来选择刀具的尺寸参数，即刀杆的长度、刃高以及刀具的直径。直径较小的刀具，适用于曲率较大、形状起伏变化明显的曲面，可以防止刀具过切和干涉。直径较大的刀具，则适用于曲率较小，形状较为平缓的曲面，从而提高加工的效率。优先选择较大直径的刀具用于水轮机叶片的加工，这是加工中应遵循的总的原则，然而也需要满足一定的前提，即应防止发生刀具干涉的现象。根据粗铣或精铣的要求以及刀具的不同来选择适宜的刀具形状，如圆形、方形、菱形或者三角形等不同形状。侧刃较高的刀具，适用于加工余量不均匀分布的叶片，可以有效防止局

8、部位置的吃刀深度超过刃高的问题。而利用刀杆较长的刀具，则可以有效解决数控铣头和被加工曲面或其他曲面发生干涉的