汽轮机叶片叶根加工工艺分析

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1、工具技术汽轮机叶片叶根加工工艺分析卢铁钢，高军伟，卢铁义黑龙江农业工程职业学院；上海肯纳飞硕金属有限公司摘要：轮机叶片根部结构复杂、定位精度要求高。传统的机械加工工艺繁杂，效率较低，刀具损耗大，成本高，加工难度很大。通过技术改造，设计选择专用的加工刀具，编制全新加工工艺，一举解决了这个加工难题。实际加工发现，采用新工艺后生产效率大幅度提高，加工时间大大缩短，成本降低，零件加工质量稳定，取得了良好的生产效益。关键词：叶根铣；加工工艺；组合刀具中图分类号：o6文献标志码：AAnalysisofTurbineBladeRoo

2、tProcessImprovementLuTiegang，Gaojunwei，LuTieyiAbstract：Duetocomplexstructureofturbinebladerootanddemandofhi【ghprecisionpositioning，conventionalmachiningpmcesl。Scomplicatedandverydificult．Lessefficient，toolconsumptionandhighcosthasbeen．Throughtechnologicalinnova—

3、tion，specialcuttingtoolsandanewprocessingtechnologyisdesigned．Thisproducesasubstantialincreaseofproductionefficien—cyintheactualprocessing．Inthemeantime，processingtimeshortened，costreduction，qualityofpartmachiningstabilityandgoodproductioneficiencyisachieved．Key

4、words：bladerootmilling；machiningprocess：combinationtol设计为由若干变曲度曲面连接形成，各曲面间采用1引言圆弧过渡。叶片根部外型如图1所示。叶根的作用是作为工件的定位基面与汽轮机主在加工过程中该叶片根部的曲面切削量较大，轴轮盘卡槽紧配合。为保证叶片工作性能，其形状加工中遇到的技术难点主要有以下几个问题：基金项目：黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目(11535031)①小叶根铣削时叶片振动问题；收稿日期：2011年7月②提高叶根铣时不同部位加工质量均匀性差以面插齿刀

5、进行插削模拟，并结合实验在数值上得出：插削刃附近温度梯度很大，温度最高，相应刀具磨损量也最大；在刀具前后刀面距插削刃相等地方，温度趋于一致；而后刀面温度梯度大，相应刀具磨损量也较大，即后刀面磨损较为前刀面严重；在与切屑分离一的地方，温度梯度最小，虽然也有温度变化，但属于磁．．．热传导性质，在该处刀具没有发生磨损。齿尖处刀具磨损量最大，分度圆次之，齿根处最小。时间(s)图9齿根各点磨损曲线参考文献从图6一图9可以看出，刀具齿尖、分度圆与齿[1]张文涛，史国权，李占国．新构形硬质合金插齿刀的设计模型[J]．工具技术，200

6、5，39：43—45．根处温度与刀具磨损关系是一致的，即温度梯度变[2]陈日曜．金属切削原理[M]．北京：机械工业出版社，1985：化大的地方，刀具磨损值大；后刀面比前刀面磨损严79—82．重，但齿尖处温度与磨损值最大，分度圆处次之，齿[3]武文革，黄美霞．基于DEFORM一3D高速车削加工仿真根处最小但与分度圆数值相差较小。[J]．现代制造工程，2009(11)：91—94．第一作者：陈超，徐工集团科技分公司，221000江苏省徐4结语州市本文通过DEFORM一3D仿真软件，对凸曲前刀FirstAuthor：Chen

7、Chao，XCMG，Xuzhou，Jiangsu221030，China2011年第45卷No1247及刀具寿命短的问题；刀具(见图2)。该刀具能很好地模拟叶片根部曲线③提高叶片加工生产率。形状，但在实际加工中，因加工部位变化大引起切削针对以上技术难点，对叶片加工工艺进行了部角度、加工速度等的改变，导致整体刀具无法达到加分改进，解决了叶片加工的问题，取得了良好效果。工要求。刀具切削性能不理想，刃磨次数增多，重点部位需要多次修形。鉴于此问题，采用当今世界先进的硬质合金涂层组合刀具(见图3)完成叶根铣削。该刀具的设计思想是

8、依据刀具的分段仿形、分层切削的理念设计完成的(见图4)。根据叶片根部结构、加工精度要求，将叶根变曲度曲面划分为若干段近似规则的小曲面，每段曲面根据加工特性要求刀盘上设计不同结构刀槽，以获得更优化的切削角度，再选择安装标图1叶根结构准硬质合金刀片实现加工。同时，为提高生产效率，同一加工部位刀盘圆周方向设计4级或5级刀片，2叶根铣装夹