斐濟轉(zhuǎn)輪數(shù)控加工工藝研究.pdf

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1、1。斐濟轉(zhuǎn)輪數(shù)控加工工藝研究哈爾濱電機廠有限責(zé)任公司(黑龍江150040)李萃宮玉龍?zhí)迫A轉(zhuǎn)輪是水輪機組的心臟，它利用水流的動能和變形。聯(lián)接位置牢靠，并且在聯(lián)接時不易引起葉片勢能使其轉(zhuǎn)動，通過主軸聯(lián)接發(fā)電機轉(zhuǎn)動部件，的變形。聯(lián)接位置要避免在加工時和刀具及銑頭發(fā)帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生電能，轉(zhuǎn)輪是水輪發(fā)電機生干涉，裝夾靈活方便。產(chǎn)生電能的原動部件。斐濟水斗式轉(zhuǎn)輪采用整鑄不銹鋼結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點是機械加工量小、但空間尺寸狹小(水輪機轉(zhuǎn)輪直徑為1700mm，最大外徑2194mm，21個斗，最大空當(dāng)尺寸104ram，內(nèi)腔尺寸狹小)，加工難度極大。過去生產(chǎn)加工沖擊式水輪機轉(zhuǎn)輪都

2、是采用毛坯加人工鏟磨，整鑄轉(zhuǎn)輪數(shù)控加工在我公司還屬首次，沒有技術(shù)經(jīng)驗可以借鑒。為贏得沖擊式水輪機市場，滿足客戶高端的技術(shù)要求，增強公司的核心競爭力，必須全面掌握制造技圖1轉(zhuǎn)輪與夾具裝夾示意術(shù)完成沖擊式轉(zhuǎn)輪數(shù)控加工。在加工的制造中選用如上所述，葉片在加工時的實際擺放位置是以合理的胎具及夾具、適合的切削工具(刀具)、提裝夾穩(wěn)定且被加工曲面必需全部在機床的行程之內(nèi)高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，將是本工藝研究的重為原則的。用龍門式數(shù)控銑床加工沖擊式轉(zhuǎn)輪背點。面，采用臥式裝夾，這種裝夾方式穩(wěn)定性好，裝夾1．加工前技術(shù)準(zhǔn)備工作方便。相對而言，夾具體積和質(zhì)量較小，結(jié)構(gòu)簡(1

3、)機床的選擇車序部分選擇Nc≯2．5m立單，造價低，加工時觀察、操作方便。．此外，龍門車進(jìn)行加工。選擇NC龍門銑(三軸)加工水斗背面銑床的剛度較好，主軸和銑頭的功率較大，因而加的絕大部分，機床最大主軸轉(zhuǎn)速2O00dmin，最大進(jìn)工效率也比較高。但由于受到龍門寬度的限制，對給量6000mm／min。選擇NC1．6m立式鏜銑床(三于一些寬度超寬的轉(zhuǎn)輪不能在這種機床上加工。這軸)，此機床具有數(shù)控轉(zhuǎn)胎，參與三軸聯(lián)動，最大套胎夾具不僅用于在龍門式數(shù)控銑床上加工葉片的主軸轉(zhuǎn)速600r／min，最大進(jìn)給速度1O00mm／min。背面，同時它也用在立式鏜銑床上加工葉片的工

4、作(2)夾具設(shè)計鑒于沖擊式轉(zhuǎn)輪的形狀特面。兩個機床一套夾具既節(jié)省了胎夾具的造價，又點，轉(zhuǎn)輪胎夾具的設(shè)計必須遵循以下幾條原則：由避免了兩次裝夾找正的誤差。其主要結(jié)構(gòu)是由底板于轉(zhuǎn)輪的質(zhì)量大慣性大，所以胎夾具必需有足夠的和幾個平行立式筋板焊接而成，再附以通用的聯(lián)接強度以保證加工時工件的穩(wěn)定性。胎夾具的支承位螺桿和局部支承千斤頂。置必需保證轉(zhuǎn)輪重心擺放穩(wěn)定(見圖1)，葉片曲(3)刀具選擇水輪機葉片通常采用不銹鋼面的各個被加工部位必須在機床的有效行程之內(nèi)，材料制造，加工比較困難，為了保證加工的效率和必須有足夠的支承點以確保加工時葉片不發(fā)生大的質(zhì)量必須選擇適合的刀具進(jìn)

5、行加工。從刀具的類型爭磊冷加工25To上應(yīng)選擇硬質(zhì)合金機夾刀。這種刀具耐磨、抗沖擊個水斗內(nèi)、外面的加工余量(見圖2)。性能好，尺寸準(zhǔn)確，刀片可以更換，比較適合水輪機葉片的加工。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，可采用直徑較小節(jié)圓線D。。’、l／的刀具，以避免刀具干涉和過切?？偟脑瓌t是在不一c發(fā)生刀具干涉的前提下，盡量采用直徑較大的刀具f—t／—進(jìn)行加工。ac，D>J。由于沖擊水輪機結(jié)構(gòu)的特點，

6、斗與斗之間狹小＼空間決定了其加工所用刀具的直經(jīng)與長度比已超過(b)1：14。普通的刀具這種情況下已不具備加工性，圖2必須選擇一種在超長刀柄條件下仍具備加工性能的刀具。圖中，D切為與水斗端面相切圓半徑粗加工或半精加工所用的刀具選擇了專用插銑(240．3mm)，D1為節(jié)圓直徑(1700mm)，L為刀，它可切人工件凹部或沿著工件邊緣切削，也可水斗中心到水斗節(jié)圓的垂直距離。銑削復(fù)雜的幾何形狀，包括進(jìn)行挖根加工。為保證．(2)轉(zhuǎn)輪加工工藝流程轉(zhuǎn)輪加工簡易流切削溫度恒定，所有的帶柄插銑刀都采用內(nèi)冷卻方程如下：劃中心線、基準(zhǔn)線、劃檢加工余量一上NC~b2式。．5m立車半

7、精車、精車各圓和平面一上小龍門水斗型面的加工粗加工基本由鉆頭、高速面銑銑，粗、精銑水斗背面上半部分、粗銑正面上半部刀、插銑刀及螺旋立銑刀完成，精加工由球頭立銑分端面和分水刃一十字方向上90。相鄰把合螺孔同刀和仿形銑刀完成。球頭和螺旋立銑刀宜選細(xì)齒、鉆鉸定位銷孔一粗、精銑水斗背面下半部分、粗銑多排屑槽進(jìn)行粗加工，因為銑削不銹鋼時在切削刃正面下半部分端面和分水刃一上NC,k160mm鏜床，處會形成很大阻力，這樣可使切屑變細(xì)、變短，形粗、精銑水斗正面以及正背面交接處，銑水斗其余成碎塊，使切削扭矩分布的區(qū)域延長，減小切削力各處。轉(zhuǎn)輪與銑胎同鉆鉸示意如圖3所示。和易

8、于斷屑。另外，容屑槽盡量加深加大、螺旋角也宜加大，也利于排屑和使切