岩滩水轮机叶片数控加工工艺过程及质量控制.pdf

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1、MH，砸＆。I新产品新技术一■■■■■■■●■●■■■■■■●●●■■■-岩滩水轮机叶片数控加工工艺过程及质量控制哈尔滨电机厂有限责任公司(黑龙江150040)吕以建高建刚岩滩水电站是我国广西省的大型水电机组，也是铣胎的准备：由于叶片为不规则形状，不能直接哈电公司20世纪90年代生产设计的大型水轮机组。岩滩在机床上装夹并加工，为便于叶片的加工，提高数控机水电站自机组运行以来我公司对机组的振动、转轮裂纹床的加工效率，提制了叶片数控加工用的正、背面胎等问题进行了大量的科学研究工作。在上述研究的基础具。上对岩滩2{；}机水轮机叶片进行改造，使机组运行更加

2、稳大型叶片数控加工过程中，加工的稳定性是很关定、高效。键的。岩滩叶片采用双截面板平行支撑，截面板与叶片岩滩2机水轮机叶片采用不锈钢整体铸造，全部接触的型线采用数控加工。上冠、下环及出水边采用点数控加工。我公司通过技术上的调研分析、工艺上的支撑。定位支撑点距叶片周边为300mm，定位支撑点充分准备，顺利完成了岩滩2机水轮机叶片的数控加间~500mm。叶片安装在胎具(见图2)上后，最低点工。现对叶片的数控加工工艺过程及质量控制要点进行距胎具平台上平面500mm。实际加工中叶片振动仅为总结，为以后叶片的数控加工积累经验。0．20mm，满足了加工要求。1．

3、叶片加工工艺(1)岩滩叶片的加工工艺过程岩滩叶片的加工工艺充分考虑了大型叶片的加工特点，参考了三峡叶片的数控加工工艺，并根据岩滩叶片特殊情况而制定，主要工艺过程如图l所示。叶片毛坯铸造正背面余齄的测量铲磨多余的余量图2叶片胎具简图1．叶片2．胎具3．压块4．压板叶片正碰编程粗精铣—叶片正面装胎—叶片uT探伤(3)工艺过程叶片的划检：叶片用经纬仪划检(见图3)，测量各个点的坐标值，约100～150mm宽测量一点，将测量点的坐标值输入计算机，并进行数据处叶片正砥截面钻孔卜_—-叫叶片背面装胎卜_—’I叶片背面编程粗精铣理，将叶片进行调整至合格(即加工余

4、量在8～15mm之PT探伤、型面检查—叶片精磨、抛光—一叶片背面截面钻孔间)。将余量值标在对应的叶片点上。将叶片的三个定图1工艺过程位基准点的坐标值明显地标记在叶片正、背面上。(2)加工前工艺准备毛坯质量的控制：叶片为不锈钢铸造结构，材料为OCrl3Ni4Mo，为了保证叶片数控加工，将叶片正、背加工余量控制在8～15mm之间，周边余量控制在25mm。将叶片在铸造分厂进行粗磨，再进行uT探伤，以免有缺陷，损害刀具及浪费工时。在叶片的正、背面标有测量及加工找正用的三个定位基准点并附其坐标值。图3叶片划检现场参珈旺———啊蕊wm如础叶片装夹：工件在未上机

5、床前应装在胎具上，检查叶片与胎具截面板之间的间隙0～6mm之间为合格，将叶片装合格后，将叶片与胎具之间用搭焊块搭焊牢固。叶片的找正：将叶片与胎具装焊在一起吊到机床平台上，将胎具与平台压牢固。用数控机床铣头重新测量三个定位基准点的坐标值，并在胎具上设定一个机床的基准，即零点坐标，将数据传给编程人员。图5叶片在三维划线机检查叶片的编程：编程人员根据数控机床测得的数据证加工质量和精度，初步确定粗、精加工分工序进行，及叶片划检的数据经过计算机的处理，编制出加工叶片但数控加工过程中由于生产周期紧，粗、精铣分开将增正、背面型线，进、出水边，上冠、下环坡IZl的

6、程序。加装胎和测量、找正的时间，叶片将不能按期交货。在(4)叶片的加工操作者根据编程人员编出的数保证加工质量的前提下，根据叶片实际加工情况，特别控程序加工工件。将工件型线加工好后，在叶片上钻出是毛坯热处理质量较好的叶片，采用粗、精铣一次加工各个截面线的标记，以便工件检查型线用。并在叶片的完成。在一面精加工完成后，工件翻身并测量找正点，进、出水边分别各测量三个找正用的基准点，基准点间如果没有变形，则另一面粗、精铣一次完成。在叶片表的距离选择应大些。将六个基准点作明显的标记，并打面有缺陷和变形的情况下可考虑粗、精铣分开进行。上样冲眼，记录好坐标值。再复

7、测一次六个找正基准点(2)叶片的变形控制叶片的变形是数控加工中的坐标。在加工时，先加工叶片的表面型线(正面或背遇到的主要问题。叶片在粗加工后产生变形主要有两个面)，根据叶片的加工余量排刀，并考虑机床的效率，原因：一是叶片毛坯加工前大面积补焊，补焊后退火工保证每刀之间的“刀峰”小于2mm，粗铣排刀宽度为作没有进行，或退火质量不好，造成应力没有完全释100～120mm，精铣排刀宽度为50～60mm，这样铲磨放；二是叶片毛坯加工前大面积气刨，表面高温冷却后量较小，机床效率高。根据程序的编排，可以先加工形成应力集中，即表面层应力，叶片没有进行退火。进、出水

8、边与上冠、下环的相关线及坡口。型面加工岩滩叶片5、6毛坯余量处理完后，由于以上原合格后，将叶片需要检查的截面线由数控机床用