弯扭小带冠导叶片的加工工艺分析 涡轮叶片加工工艺

　　摘要：本文根据弯扭小带冠导叶片的特点，在其制造的过程中利用MasterCAM、Pro/E联合造型.采用数控卧式加工中心加工基准，数控立式四轴加工中心加工汽道部分型线，有效的提高了叶片汽道精度，从而得出一条合理的方案。

　　关键词：弯扭；导叶片；四轴加工中心；工艺分析

　　分类号：TK263文献标识码：A

　　叶片是汽轮机的心脏，在汽轮机制造中，导叶片往往具有较为复杂的结构（见图1），导叶片的设计和制造水平，极大的影响着汽轮机的效率，有着特殊重要的地位。因此，除了必须更加精确地设计外，加工精度和技术要求也高，加工方式和加工设备的选择必须充分注意，以保证加工出来的叶片能充分满足设计要求。本文主要分析导叶片的其加工难点和重点，根据现有的加工条件和技术手段，选择合理的加工工艺基准；确定合理的工艺流程和加工方法；设计合理可靠的工艺装备；研究设计严密可靠的测量方法；加工出合格的该级动叶片。

　　1原加工工艺过程

　　导叶片由于是只分配蒸汽，在汽轮机中不做旋转运动，因此在设计上现在大都改为熔模铸造，加工方法多采用三轴联动机床分内背弧加工，冠部圆锥面靠手工修磨，如图2所示。这样加工有以下几个缺点：a.内弧残留余量大；b.是变换基准后内背弧很容易错位；c.叶片进出汽边圆角只能依靠手工打磨。直接的后果就是叶片制作工期长，工序复杂，汽道型面精度低下，严重影响汽轮机的效率。

　　2优化工艺方案

　　为了提高导叶片的加工精度以及加工效率，从以下两个方面进行改进：a.对导叶片冠部结构进行优化设计；b.采用四轴联动机床加工汽道型面。

　　2.1导叶片的冠部结构改进

　　粗精加工叶根交接面--该部位粗加工采用Ф20的球头刀，同样叶身放0.5mm余量，叶根平台放0.5mm余量，精加工分2次，分别采用Ф10、Ф6的球头刀。加工方式同理采用surface铣削方法，切割控制线需要采用投影的方式自定义区域。具体边界控制为第一条距离叶根边界2mm，第2条距离叶根边界20mm，第2条边界和前面叶身边界要求有2mm左右的重叠度，避免产生接刀痕。粗精加工叶冠交接面--该部位方法和叶根部位一样。粗精加工叶根叶冠--该部位是等截面组成，也可以近似按照叶身的加工方法处理；边界直接采用开放式边界曲面加工方式，侧面放量0.5mm。粗加工采用Ф32的玉米镶片立铣刀，精加工采用Ф28圆角为R4的环形刀。后续处理主要包括叶片的冠部切除工艺基准，表面的抛光处理等。

　　4结论

　　通过该程序的调试加工测试表明：改型后的导叶片在采用了立式加工中心，合理的运用了Pro/E的强大的造型功能，MasterCAM的数据处理功能，以及专用后置处理软件，完全达到了预期的目的，其加工后的实物经过量具检测，满足了设计和工艺的要求。该小冠导叶片加工成功，为以后加工类似的叶片提供了新的思路，同时使该厂的叶片加工技术迈上了一个新的台阶。

　　参考文献

　　[1]康压鹏．数控编程与加工--MasterCAMX基础教程．北京：人民邮电出版社，2006．

　　[2]李世国李强等编pro/engineerwildfire机械工业出版社2003

　　[3]孙东阳等编。数控编程。南京大学出版社。1993

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