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《淺析大型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片的加工工藝》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、淺析大型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片的加工工藝摘要:轉(zhuǎn)輪葉片是大型水輪機(jī)的重要組成部分,而轉(zhuǎn)輪葉片的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性則在很大程度上受到葉片加工精度的影響。因此,嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)輪葉片的加工質(zhì)量,優(yōu)化加工工藝,提高轉(zhuǎn)輪葉片的加工精度就變得尤為重要。文章對(duì)此進(jìn)行了深入細(xì)致的分析和探討,希望通過(guò)文章的分析能夠?yàn)橄嚓P(guān)人士提供一定的參考和借鑒。關(guān)鍵詞:水輪機(jī);轉(zhuǎn)輪葉片;加工工藝;精度隨著工業(yè)制造水平的不斷提高,以及數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用,工業(yè)生產(chǎn)的效率和精度獲得了很大的提升。龍門銑床是加工大型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片時(shí)所采用的主要設(shè)備。轉(zhuǎn)輪葉片的加工精度將直接影響到水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的穩(wěn)定性和處理效率,因此
2、必須采取措施優(yōu)化加工工藝。1大型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片加工工藝的基本思路隨著科技的發(fā)展和數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片加工方法也一改往日方法單一的局面,可以選擇多種方法進(jìn)行加工,并且提供了更為良好的條件,進(jìn)而優(yōu)化加工的工藝。在眾多的加工設(shè)備中,龍門銑床是其中較為主要的設(shè)備,同時(shí)也是轉(zhuǎn)輪葉片加工過(guò)程中最常使用的設(shè)備。通常來(lái)說(shuō),大型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片的加工流程如下:首先,需要運(yùn)送已經(jīng)選好的加工零件的原始鑄件到加工車間,然后將葉片固定,這里需要借助胎具。依據(jù)圖紙,使用龍門銑床進(jìn)行加工,加工的方式為粗加工,留足一定的余量,并進(jìn)行探傷。如果探傷結(jié)果為合格,則將工件反轉(zhuǎn)粗加
3、工另一側(cè),留夠一定的加工余量并探傷。接下來(lái)檢測(cè)型線,與圖紙理論型線相比較,所采用的儀器為激光跟蹤儀。如果同圖紙的理論型線相符,則進(jìn)行精銑,然后檢測(cè)另一側(cè)的型線。為保證加工的質(zhì)量,在加工過(guò)程中需要做好刀位計(jì)算、刀具選擇、葉片測(cè)量等工作。2大型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片加工技術(shù)要點(diǎn)2.1葉片的測(cè)量葉片的測(cè)量是轉(zhuǎn)輪葉片加工過(guò)程中十分重要的工序,并且貫穿于加工過(guò)程的始終,直接影響了葉片表面的加工精度。水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片在精銑過(guò)程中,對(duì)于測(cè)量結(jié)果的精度,有著很高的要求。并且由于葉片表面呈現(xiàn)為三維雕塑曲面,表面形狀較為復(fù)雜,因此使用常規(guī)的測(cè)量?jī)x器和測(cè)量方法很難滿足精度的要求。因
4、此,必須利用間接或直接測(cè)量的方法,并且使用特殊的專業(yè)測(cè)量工具才能實(shí)現(xiàn)曲面加工精度的測(cè)量。在葉片加工的全過(guò)程,都需要進(jìn)行測(cè)量。首先,為確定加工余量的具體情況,應(yīng)測(cè)量葉片的毛坯,便于合理固定鑄件位置,使得龍門銑床的編程更為合理、優(yōu)化,從而提高加工的效率和精度。其次,在加工中為了確定粗加工后的剩余量,同樣需要測(cè)量葉片的尺寸,從而及時(shí)調(diào)整工件的位置,調(diào)整編程。此外,進(jìn)行檢測(cè)還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)葉片變形,做出調(diào)整。最后,為驗(yàn)證葉片加工的精度是不是滿足所需的質(zhì)量要求,同樣需要進(jìn)行測(cè)量。2.2正確地在胎具上固定葉片裝卡找正是利用龍門銑床加工轉(zhuǎn)輪葉片的重要工序,也就是說(shuō)應(yīng)
5、在胎具上將葉片的毛坯正確地固定。葉片的中心點(diǎn)并不明顯,而且其本身的形狀不規(guī)則,這就給葉片的裝卡找正帶來(lái)了很大的難度。裝卡的基本原則有如下幾點(diǎn):由于葉片自身的重量較大,因此對(duì)于胎具的強(qiáng)度有著較高的要求,否則很可能出現(xiàn)葉片移動(dòng)的現(xiàn)象。在擺放葉片時(shí),需要確定其重心,因此胎具的支撐點(diǎn)應(yīng)足夠穩(wěn)定。龍門銑床有著其自身的有效行程范圍,超過(guò)這個(gè)范圍則無(wú)法完成加工,因此在進(jìn)行葉片的裝卡找正時(shí),葉片的所有需要加工的部位必須在這一范圍內(nèi)。為防止葉片出現(xiàn)變形的問(wèn)題,必須確保胎具的支撐點(diǎn)穩(wěn)定可靠。在利用龍門銑床加工葉片的過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生一定的振動(dòng),對(duì)葉片的精度造成影響,因此還需
6、要采取有效的減振措施。最后,是對(duì)胎具裝卡部位的要求,應(yīng)便于操作、靈活。在一般的裝卡找正工序中,利用胎具自身來(lái)找正是較為常見(jiàn)的方法,然而采用這種方法的找正效果卻不能保證,找正效率低。目前,應(yīng)用計(jì)算機(jī)自動(dòng)三點(diǎn)找正的方法獲得了廣泛的應(yīng)用,找正效果也很好。2.3合理選擇加工刀具刀具的選擇在水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片的加工中,具有非常重要的作用,如果刀具選擇得不合理,不僅會(huì)在一定程度上影響到龍門銑床,而且還會(huì)導(dǎo)致葉片的加工精度難以保證。硬質(zhì)合金機(jī)卡刀具有刀片可更換,尺寸準(zhǔn)確,較好的抗沖擊性能以及較高的耐磨性等特點(diǎn),因此在大型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片的加工中獲得了十分廣泛的應(yīng)用。通常
7、情況下,應(yīng)根據(jù)加工的部位來(lái)選擇刀具的形狀,根據(jù)被加工曲面的形狀來(lái)選擇刀具的尺寸參數(shù),即刀桿的長(zhǎng)度、刃高以及刀具的直徑。直徑較小的刀具,適用于曲率較大、形狀起伏變化明顯的曲面,可以防止刀具過(guò)切和干涉。直徑較大的刀具,則適用于曲率較小,形狀較為平緩的曲面,從而提高加工的效率。優(yōu)先選擇較大直徑的刀具用于水輪機(jī)葉片的加工,這是加工中應(yīng)遵循的總的原則,然而也需要滿足一定的前提,即應(yīng)防止發(fā)生刀具干涉的現(xiàn)象。根據(jù)粗銑或精銑的要求以及刀具的不同來(lái)選擇適宜的刀具形狀,如圓形、方形、菱形或者三角形等不同形狀。側(cè)刃較高的刀具,適用于加工余量不均勻分布的葉片,可以有效防止局
8、部位置的吃刀深度超過(guò)刃高的問(wèn)題。而利用刀桿較長(zhǎng)的刀具,則可以有效解決數(shù)控銑頭和被加工曲面或其他曲面發(fā)生干涉的