0 引言
葉片屬于汽輪機基礎部件，它是整個汽輪機的核心部位，葉片的質量直接關系著整個汽輪機的使用效率的高低，近些年，隨著世界各國工業生產和高科技技術的迅猛發展，在各行各業對汽輪機的設計要求也越來越嚴格，葉片型面加工成了機械加工行業必須攻克和突破的關鍵之所在，所有一些傳統的機械加工手段已經很難滿足工業生產的需求。所以如何才能有效地提高汽輪機的工作效率，就必須要從技術上入手，通過技術革新才能有效地改善當前數控)jaT技術。筆者結合自己實際工作，就數控加工技術在汽輪機上的應用闡述一點自己的看法和經驗。
1 汽輪機葉片結構特點
汽輪機最重要的部件就是葉片，葉片的質量直接關系著整個汽輪機的使用效率的高低。通常情況下，汽輪機的葉片都是劃分成為兩種類型，一種是動葉片，一種是靜葉片。動葉片的主要組成部分包括葉根、葉身型面(葉片的基本部分)、拉筋、葉冠、中間體等五個部分組成。這中間葉身的結構最為復雜多變，通常所見的大多屬于扭轉型的自由曲面。一般情況下葉身型面分為進氣邊圓角、葉根圓角、拉筋、葉冠圓角、背弧(或背型面)、內弧(或內型面)、出氣邊圓角等七個部分。葉身型面都是由不同的截面型線進行擬合而形成的一種光滑而復雜的曲面，葉身型面由一組不等距或等距平行的截面型線構成的一種空間扭曲面，通常葉身部分的這一部分橫截面叫做葉型，所有橫截面的邊緣稱作為型線，一般情況下，一條型線都是由背弧、進氣邊圓弧、內弧和出氣邊圓弧三部分所組成的，型線直接關系著葉片的具體工作，很多的型面都是為等截面彎扭曲面和彎扭變截面。一般情況下，葉根的形式都是T形、菱形、樅樹形和叉形幾種。我們把外端的起固定作用的部分叫作葉冠。如果葉冠、葉根圓角比較小，則葉片氣道的進、出氣邊比較薄。
2 葉片的數控加工工藝
葉片的氣道決定了整個汽輪機的發電功率，所以說葉片在確保汽輪起的質量方面是相當重要的。葉片的數控加工技術是衡量一個企業乃至一個國家在汽輪機制造方面的技術指標。一些發達國家在機械加工行業已經開始大量地使用數控設備的加工葉片技術，所以，作為發展中的我們，必須把完善和革新葉片的數控加工技術最為一個重大研究課題。在實際工作中數控加工葉片的優越性表現在很多的方面，比如通過數控葉片加工技術可以提高葉片的加工質量，從而確保葉片型線更接近理論上的葉型；通過數控葉片加工技術可以不斷提高和改進葉片的加工效率：通過數控葉片加工技術能夠逐步降低工人的勞動強度等等較為現實的工作。汽輪機葉片的材料大都屬于不銹鋼，比較難以加工的材料，常用的有2Crl2MoV、2Crl3、1Crl3等，上述材料韌性也比較大、熱硬性也比較好、強度都比較高、加工的時候也容易變形，所以)JnT的難度比較大。汽輪機的葉片毛坯最常見的有三種：方鋼毛坯、鍛造毛坯、精密鑄造毛坯。這里面鍛造毛坯大多都是用于結構簡單的靜葉片或動葉片的制造；而方鋼毛坯經常用于整體尺寸比較小的一些精密葉片；精密鑄造毛坯主要用于那些結構比較復雜、鍛造工藝相對又比較難、加工的余量又比較小的葉片。
3 基于并聯機床的汽輪機葉片的數控加工
隨著CAD／CAM技術不斷的完善和發展，自動數控編程技術逐步走進了機床加工和設計領域，通過自動的編程就可以直接把需要加工的零件信息通過網絡傳輸給加工機械，使一些難以加工的機械器件，都轉化成為具體的數控加工相應程序，通過一些相對比較簡易的指命就可以完成對汽輪機葉片的加工。目前應用較成熟的CAD／CAM軟件有UG、Mastercam、Pro／E等，基于并聯機床的汽輪機葉片的數控加工流程通常情況下都是由兩大部分進行完成的：其一，CAD的處理過程：其二，并聯機床的加工過程加工內容主要分為葉片的葉根、葉身型面、葉冠及葉根與葉身、葉冠的交接面。基于Pro／E或UG的葉片數控加工編程主要包含了以下幾點的內容：葉片零件的三維造型：確認葉片的數控加工具體的工藝方案和流程，確認葉片的數控加工具體工具如刀具、量具和夾具等；刀位的計算以及所生成的刀具準確運動軌跡：刀具運動軌跡校驗、仿真和編輯，并生成相應的刀位文件：最后還要依據后置處理程序把刀位文件轉換成為數控機床可讀的NC代碼。
采用UG軟件進行葉片的數控加工，其數控加工編程通常都是在UG／CAM中生成了刀具具體軌跡之后，在進行相應的干涉校驗和加工仿真，可以把信息輸出和加工數據看作為刀位源的具體文件(CLSF)。刀位源文件(CLSF)主要涵蓋了加工坐標系信息、刀具信息、姿態信息和刀具位置以及各種加工輔助命令信息等，還需要經過后置處理器，將其轉變為機床能夠接受的數控程序，也可以選擇并聯機床自帶的后處理程序進行后處理。UG軟件提供了各種復雜零件的粗精加工，用戶可以根據零件結構、加工表面形狀和加工精度要求選擇合適的加工類型，在每種加工類型中包括了多個加工模塊。應用加工模塊可快速建立加工操作。在交互操作過程中，在圖形方式下交互編輯刀具路徑，生成適合具體機床的數控加工程序。
4 結束語
通過上述設計和改進，將去葉片毛坯的余量工序改在了普通機床上進行完成，大大縮短了葉片在數控機床上加工的時間，利用數控機床加工精度高的特性，完成葉片型面的精加工工序。葉片加工的刀具耐用度與切削用量之間不是單純的函數關系，必須找出其最佳組合，優化切削用量。同時選好銑削刀具，提高切削參數，完善數控程序設計，用足用好數控機床，充分發揮其經濟效益，為加工汽輪機葉片開創新的工藝思路。
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本文標題：數控技術在汽輪機上的應用
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