簡(jiǎn)析汽數控加工在輪機中的使用

　　摘要：本文在詳細分析汽輪機葉片構造的基礎上，對葉片的建模方法、數控的加工程序進(jìn)行了闡述和研究，除此之外，筆者在充分結合自己實(shí)際工作的基礎上，對汽輪機在數控機床加工技術(shù)方面的一些運用進(jìn)行了詳細的分析和探究，同時(shí)給出了一定的建議和意見(jiàn)。

　　關(guān)鍵詞：汽輪機 數控機床加工技術(shù) 并聯(lián)機床 葉片

　　葉片作為汽輪機基礎的一個(gè)部件，它在整個(gè)汽輪機中屬于一個(gè)核心環(huán)節，葉片的質(zhì)量對整個(gè)汽輪機的運用效率有著(zhù)直接性的影響，最近幾年來(lái)，隨著(zhù)全球工業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，在每個(gè)行業(yè)中均對汽輪機的設計和研究工作提出了更加嚴格的要求，葉片型面的加工便成為機械加工行業(yè)工作的核心，傳統意義上的機械加工方式依然無(wú)法滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)方面的一些需求。因此，要想提高汽輪機的工作效率，對加工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化才是關(guān)鍵所在，只有通過(guò)加工技術(shù)的不斷創(chuàng )新，才能健全現階段數控機床的加工技術(shù)。

　　1、汽輪機葉片結構的特點(diǎn)分析

　　在汽輪機中最關(guān)鍵的部件就是葉片，葉片的質(zhì)量對整個(gè)汽輪機的運用效率有著(zhù)直接性的影響。一般情況下，可將汽輪機的葉片分成靜葉片和動(dòng)葉片兩種類(lèi)型。就動(dòng)葉片而言，其主要由葉身、葉根、拉筋以及型面、葉冠和中間體幾個(gè)部分構成。其中，中間葉身的結構是最繁瑣的，平常見(jiàn)到的多數為扭轉型的自由曲面。通常情況下，可將葉身型面劃分成葉根圓角、進(jìn)氣邊圓角、背弧、拉筋以及葉冠圓角、出氣邊圓角和內弧幾個(gè)部分。葉身型面均由不一樣的截面型線(xiàn)擬合而成的曲面，葉身型面是由一組間距不一致的截面型線(xiàn)所形成的一種空間扭曲面，通常情況下，將葉身部分的該部分橫截面稱(chēng)作葉型，將每個(gè)橫截面的邊緣叫做型線(xiàn)，在通常，一條型線(xiàn)均由三個(gè)部分構成，即背弧、進(jìn)氣邊圓弧以及內弧與出氣邊圓弧，型線(xiàn)對葉片的具體工作有著(zhù)直接性的作用和影響，許多型面均屬于一種彎扭變截面與等截面彎扭曲面。在通常情況下，葉根形式有菱形、T形以及樅樹(shù)形與叉形四種。

　　2、葉片的數控加工工藝

　　葉片的氣道在很大程度上對整個(gè)汽輪機的發(fā)電功率起到了決定性的作用，因此，我們可以說(shuō)葉片在保證汽輪機的質(zhì)量有著(zhù)十分重要的作用。葉片的數控加工技術(shù)作為一項指標，可以對一家企業(yè)，甚至一個(gè)國家在汽輪機制造上的一些技術(shù)進(jìn)行衡量。一些技術(shù)較為成熟的國家在機械加工行業(yè)中逐漸運用數量龐大的葉片數控加工技術(shù)，因此，作為發(fā)展階段的中國，一定要將研究的重點(diǎn)放在不斷健全與創(chuàng )新葉片的數控加工技術(shù)上來(lái)。在具體的實(shí)際工作中，數控加工葉片技術(shù)可以說(shuō)表現出了許多優(yōu)點(diǎn)，如基于數控葉片加工技術(shù)，不斷的提高了葉片在加工方面的一些質(zhì)量，進(jìn)而為葉片型線(xiàn)接近理論葉型提供了保障;基于數控葉片加工技術(shù)，不斷的提高與創(chuàng )新了葉片在加工上的工作效率;基于數控葉片加工技術(shù)，在很大程度上降低了工作人員的勞動(dòng)強度等。汽輪機葉片的制作材料多數為不銹鋼材料，通常用到的材料有1Crl3與2Crl3等，1Crl3與2Crl3材料的韌性較大、熱硬性較好、強度較高、加工易變形，因此，對這些材料的加工難度較大。通常情況下，可將汽輪機的葉片毛坯分成方鋼、鍛造和精密鑄造三種毛坯。其中，鍛造毛坯多數被用在一些架構較為簡(jiǎn)單的動(dòng)葉片和靜葉片的制造上;方鋼毛坯常用在整體尺寸不大的部分精密葉片上;精密鑄造毛坯常用在結構較為復雜以及鍛造工藝較難和加工的余量較小的一些葉片上。

　　3、基于并聯(lián)機床的汽輪機葉片的數控加工應用

　　伴著(zhù)CAD/CAM技術(shù)的持續發(fā)展與創(chuàng )新，自動(dòng)數控編程技術(shù)已經(jīng)邁進(jìn)了機床設計與加工的領(lǐng)域內，通過(guò)自動(dòng)編程便可直接性的將所需加工零件的相關(guān)信息以網(wǎng)絡(luò )為渠道傳遞給加工機械，致使部分不易加工的機械器件均變成一些較為具體的數控加工程序，通過(guò)部分較為簡(jiǎn)單的指命便可實(shí)現對汽輪機葉片的加工�，F階段，運用較為廣泛的一些技術(shù)有CAD/CAM軟件等，通常情況下，基于并聯(lián)機床的汽輪機葉片的數控加工程序由以下幾個(gè)部分進(jìn)行實(shí)現：第一，CAD技術(shù)的處理流程;第二，并聯(lián)機床的加工流程。并聯(lián)機床的加工內容著(zhù)重包括葉身型面、葉冠、葉根和葉身以及葉片的葉根和葉冠的交接面。

　　基于UG的葉片數控加工的編制程序著(zhù)重涵蓋了以下幾個(gè)方面的內容：

　　(1)葉片零部件的三維造型;

　　(2)對葉片數控加工的工藝程序、加工的工具進(jìn)行確認;

　　(3)刀位的精確計算和所生成的刀具的運動(dòng)軌道;

　　(4)對刀具的運動(dòng)軌跡進(jìn)行科學(xué)的校驗以及仿真與編輯，同時(shí)形成相應的刀位文件;

　　(5)以后置處理流程為依據，將刀位文件變成數控機床可以讀取的NC代碼。

　　運用UG軟件對葉片進(jìn)行數控加工，在通常情況下，其數控加工的編制程序均是在UG/CAM中形成了刀具的軌跡后，在進(jìn)行NT仿真與校驗，可將加工數據與信息輸出視為刀位源的一種具體文件。在刀位源文件中著(zhù)重包括刀具信息、加工坐標系信息、刀具位置以及所有的加工輔助命令信息和姿態(tài)信息，需要通過(guò)一定的后置處理器，把它轉換成數控機床可以接受的一些數控程序，同樣，也可擇取并聯(lián)機床自身所有的后處理程序進(jìn)行相應的后處理工作。在UG軟件中，供應了在形式上抽象、繁瑣的各種零件的粗精加工，廣大用戶(hù)可按照各種零件架構、加工精度以及加工表面形狀等方面的一些具體要求，對加工類(lèi)型進(jìn)行科學(xué)、合理的選擇，在所有的加工類(lèi)型中都涵蓋了多種形式的加工模塊。運用加工模塊能迅速的建立加工操作。在交互操作中，在圖形方式之下對編輯刀具路徑進(jìn)行交互，進(jìn)而形成適合于機床的數控加工流程。

　　4、結語(yǔ)

　　通過(guò)以上相關(guān)內容的設計與改進(jìn)，將去葉片毛坯的余量工序改在了普通機床上來(lái)實(shí)現，在很大程度上將葉片在數控機床上的加工時(shí)間進(jìn)行了縮短，通過(guò)對數控機床加工精度高所體現出的一些特性進(jìn)行運用，進(jìn)而實(shí)現了葉片型面的一些精確的加工工序。葉片加工的切削用量和刀具耐用度間不僅僅是一種較為單一的函數關(guān)系，一定要尋找出其最佳狀態(tài)的一種組合，進(jìn)而對切削用量進(jìn)行科學(xué)的優(yōu)化。

　　參考文獻

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