基于并联机床的汽轮机叶片数控加工技术研究.pdf

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1、2010年6月机床与液压Jun．2010第38卷第11期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．38No．11DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．11．010基于并联机床的汽轮机叶片数控加工技术研究陈光明(南京农业大学工学院，江苏南京210031)摘要：分析汽轮机叶片的结构特点，介绍基于UG软件的叶片三维建模方法，分析叶片的数控加工工艺，介绍并联机床的结构特点和工作原理，探讨基于并联机床的汽轮机叶片数控加工技术。经生产实践证明，采用并联机床加工汽轮机叶片的方案

2、是切实可行的。关键词：汽轮机叶片；并联机床；数控加工中图分类号：TK263．3文献标识码：A文章编号：1001—3881(2010)11—026—5ResearchonNCMachiningTechnologyofTurbineBladeBaseonParallelMachineToolCHENGuangming(CollegeofEngineering，NanjingAgriculturalUniversity，NanjingJiangsu210031，China)Abstract：Structura

3、lfeaturesofturbinebladewereanalyzed．The3DmodelofturbinebladewasbulitusingsoftwareUG．TheNCmachiningtechnologyofturbinebladewasanalyzed．Thestructureandprincipleofparallelmachinetoolwereintroduced．NCma—chiningtechnologyofturbinebladebasedonparallelmachineto

4、olwasdiscussed．Producingpracticeprovesthatthemachiningprojeetispracticalandeffective．Keywords：Turbineblade；Parallelmachinetool；NCmachining叶片是汽轮机的核心关键零件，是汽轮机的心叶片是汽轮机极为重要的零部件，叶片的制造水脏，叶片加工质量的好坏直接影响到汽轮机的工作效平直接影响到汽轮机的效率。按功能作用的不同，汽率以及可靠性。随着汽轮机设计要求的提高，叶片加轮机叶片可分

5、为动叶片(如图1、2)和静叶片(如工要求也越来越高，特别是叶片型面加工一直是汽轮图3、4)两种。动叶片的结构主要由叶身型面、叶机生产的瓶颈口，传统的叶片加工方式其加工工艺原根、叶冠、拉筋、中间体等组成。始、加工手段落后，工人劳动负荷大，作业环境恶劣，生产效率很难提高，加工质量难以保证。为此必须研究叶片加工新的工艺方案和加工手段，作者主要探讨了基于并联机床的汽轮机叶片的数控加工技术，经生产实践证明，叶片加工质量高，用并联机床加工汽轮机叶片的方案是切实可行的。1汽轮机叶片结构特点图3静叶片内侧图4静叶片背侧

6、叶片的基本部分称为叶身型面，叶身结构复杂，多为扭转自由曲面。叶身型面分为内型面(或内弧)、背型面(或背弧)、进气边圆角、出气边圆角、叶根圆角、叶冠圆角、拉筋等几个部分。叶身型面是由若干个截面型线拟合而成的光滑复杂曲面，由一组等距或不等距平行截面型线组成的空间扭曲面，其中叶身部分的横截面称为叶型，其每一个横截面边缘叫型线，一条型线由进气边圆弧、背弧、出气边圆弧和图1动叶片内侧图2动叶片背侧内弧组成，型线的结构决定叶片的工作情况，有的型收稿日期：2009—06—16作者简介：陈光明(1967一)，男，副教授

7、，硕士生导师，主要研究方向是先进制造技术、数控技术、模具设计与制造、计算机辅助设计、机器人学基础等。电话：13915974138，E～mail：gmchen@njau．edu．en。第11期陈光明：基于并联机床的汽轮机叶片数控加工技术研究·27·面为弯扭变截面或等截面弯扭曲面。常见的叶根结构工难度大。汽轮机叶片毛坯主要有3种：(1)锻造形式有菱形、T形、叉形和枞树形等。外端的固定则毛坯；(2)方钢毛坯；(3)精密铸造毛坯。其中锻称为叶冠。叶片气道的进、出气边较薄，叶冠、叶根造毛坯主要用于动叶片和结构简单

8、的静叶片的制造；圆角较小。方钢毛坯适用于整体尺寸较小(<300mm)的叶片；2基于UG软件叶片的三维建模精密铸造毛坯主要用于结构复杂的、锻造工艺难以达叶片的结构一般比较复杂，其建模过程也相对复到要求的、而机加工余量较小的叶片。叶片切削加工杂。叶片的三维建模主要分为叶身型面、叶根和叶冠特性主要表现为：切削力大，切削变形大，切削热建模等部分。首先进行叶身造型，其次进行叶根和叶大，刀片易磨损。冠造型，然后再将三者进行布尔运算相加到一起，最随着我国