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水輪機(jī)導(dǎo)葉加工工藝研究論文
摘要：分析了導(dǎo)葉加工工藝的具體流程，并對(duì)加工任務(wù)開展前的前期準(zhǔn)備內(nèi)容做出總結(jié)。重點(diǎn)探討導(dǎo)葉加工工藝中的質(zhì)量控制要點(diǎn)，從精準(zhǔn)度控制與強(qiáng)度等方面來(lái)進(jìn)行，將其應(yīng)用在水輪機(jī)的導(dǎo)葉加工中，質(zhì)量會(huì)有明顯提升。
關(guān)鍵詞：導(dǎo)葉；加工；工藝
1導(dǎo)葉加工工藝流程
首先是成型處理，材料在高溫環(huán)境下能夠?qū)崿F(xiàn)塑性，完成初步生產(chǎn)加工任務(wù)，但此時(shí)的導(dǎo)葉并不能達(dá)到使用需求，甚至在尺寸規(guī)格上也存在誤差，因此需要進(jìn)行后期處理。其次是將導(dǎo)葉中多余的材料按照設(shè)計(jì)規(guī)格去除，使得零件的尺寸與設(shè)計(jì)方案保持一致。最后是進(jìn)行精細(xì)加工，將多余的碎屑清理干凈，對(duì)導(dǎo)葉進(jìn)行防腐處理，這樣才能夠提升使用階段的穩(wěn)定性。如果在加工階段發(fā)現(xiàn)原料損壞，不能正常使用，需要重新更換材料，避免將存在安全隱患的零部件投入到使用中。
2加工之前的工藝準(zhǔn)備
2.1精度要求。導(dǎo)葉長(zhǎng)4698mm，寬1331mm，瓣體長(zhǎng)2455mm，總重量為7.8t，端面垂直度要求0.09mm，各軸頸同軸度為0.1mm，軸頸跳動(dòng)值為0.15mm，圓柱度為0.05mm，軸頸尺寸公差在0.1mm以內(nèi)。由于以上工件圖紙要求機(jī)床的精度必須非常精，尤其是臥車精度，機(jī)床主軸軸承軸向竄動(dòng)小于0.03mm，徑向跳動(dòng)小于0.03mm。
2.2毛坯質(zhì)量控制。不銹鋼原料初次加工很難達(dá)到精準(zhǔn)度需求，因此在尺寸上也要有預(yù)留，這樣在后續(xù)加工中才不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)轭A(yù)留尺寸過(guò)小無(wú)法精細(xì)化加工的問(wèn)題。目前的技術(shù)手段已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化加工處理，通過(guò)數(shù)控來(lái)完成生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理任務(wù)。為在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成生產(chǎn)加工任務(wù)，會(huì)進(jìn)行批量生產(chǎn)，運(yùn)營(yíng)成本也有明顯的降低。這期間最重要的任務(wù)是質(zhì)量控制，要從原料選擇與加工工藝多方面來(lái)進(jìn)行，這樣質(zhì)量才可以有所提升。
2.3刀具選擇。對(duì)刀具進(jìn)行選擇也十分重要，可以結(jié)合以往生產(chǎn)加工的經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行，節(jié)省生產(chǎn)時(shí)間。首先要考慮的是刀片的硬度，在設(shè)計(jì)加工方案時(shí)對(duì)導(dǎo)葉的硬度進(jìn)行計(jì)算，這樣選擇刀具時(shí)也可以作為參考來(lái)使用。通常情況下刀具的原料為合金，更不容易損壞。但刀具也是有使用壽命的，達(dá)到規(guī)定時(shí)間需要進(jìn)行更換，否則隱患也會(huì)因此而增大，最終造成嚴(yán)重的質(zhì)量安全問(wèn)題。經(jīng)對(duì)國(guó)內(nèi)株洲、哈一工、哈量、陜西等硬質(zhì)合金制造廠家的YG813、M2、P25、SC30等牌號(hào)刀片，以及對(duì)國(guó)外如瑞典山特維克4030和235、德國(guó)藍(lán)幟WTA51和WTL71、美國(guó)肯納K68、日立CY250和HC844、韓國(guó)特固克等刀片進(jìn)行大量的試驗(yàn)，優(yōu)選了高耐用度、高效率、性價(jià)比高的刀片，滿足了葉片正常銑削的要求。
2.4參數(shù)選擇。自動(dòng)化控制需要在系統(tǒng)中輸入準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，在加工任務(wù)開展前，技術(shù)人員要對(duì)參數(shù)準(zhǔn)確性進(jìn)行審核，發(fā)現(xiàn)誤差及時(shí)處理。施工期間如果發(fā)現(xiàn)明顯的質(zhì)量問(wèn)題也可以進(jìn)行解決，以此來(lái)提升施工任務(wù)的完成質(zhì)量。參數(shù)選擇需要技術(shù)人員參與配合。
2.5劃線。劃線是加工前的第一道工序，檢查毛坯余量及工件缺陷等問(wèn)題。我公司劃線在三維劃線機(jī)上進(jìn)行，利用端面樣板配合劃線機(jī)確定出工件基準(zhǔn)軸線，調(diào)整導(dǎo)葉瓣體在最佳位置，使加工余量盡量均勻分布。
3加工工藝
3.1導(dǎo)葉軸頸粗加工。有的公司將導(dǎo)葉軸頸在數(shù)控臥車上一次加工，我公司為了保證工件的精度，將軸頸加工粗、精分開。由于導(dǎo)葉瓣體重量不均，在上立車加工前需要配重。之后將工件吊至數(shù)控8m重型臥車，兩端用頂尖支撐卡緊工件，加工軸頸及瓣體兩側(cè)端面，各部單邊留5mm余量。
3.2粗、精銑翼型。將兩件等高的V型鐵按軸頸準(zhǔn)380尺寸位置放在3×6數(shù)控龍門銑上裝卡好，吊導(dǎo)葉落在V型鐵上，使進(jìn)水邊密封面向上，按線找正，允許偏差0.1mm。按編程員給定程序加工翼型，要求型線公差＋0.1～＋0.2mm。之后翻轉(zhuǎn)加工另一側(cè)。
3.3半精車、精車瓣體端面。加工導(dǎo)葉前要調(diào)整機(jī)床精度，檢測(cè)合格后將導(dǎo)葉配重后吊至臥車，用頂尖支撐卡緊工件，加工各軸頸及瓣體端面單邊留2mm余量。各軸頸軸向長(zhǎng)度按圖紙加工準(zhǔn)。重新檢驗(yàn)機(jī)床溜板精度，無(wú)誤后精加工瓣體端面。之后精車軸頸，達(dá)圖樣要求。
3.4精銑密封面。將導(dǎo)葉裝卡在3×6龍門銑上，按已加工面找正，裝卡好，避免磕碰傷。進(jìn)水邊密封面向上，找正誤差小于0.05mm。用萬(wàn)能角銑頭及精銑刀盤加工密封面。用直角銑頭加工兩軸端面及各孔，達(dá)圖樣要求。
3.5精磨及拋光。翼型表面最后需要打磨拋光來(lái)達(dá)到Ra3.2的粗糙度要求。先用砂輪片及碗型砂輪將刀紋打磨至90%，再用60#百葉片磨平，再用120#百葉片細(xì)磨至平滑光順，再用320#百葉片精磨，再用320#拋光輪拋光，達(dá)圖樣要求。再把產(chǎn)品表面擦干凈，寫上編號(hào)。
4活動(dòng)導(dǎo)葉加工質(zhì)量控制措施
4.1嚴(yán)格執(zhí)行工藝方法和工藝步驟。東方電機(jī)公司加工活動(dòng)導(dǎo)葉從普通車床到數(shù)控加工，加工工藝通過(guò)多年的經(jīng)驗(yàn)積累，但仍必須嚴(yán)格按照工藝流程和工藝步驟執(zhí)行，在工藝配合下合理改動(dòng)工序，不允許隨意改動(dòng)，按工藝提供的工藝裝備，使用好工裝器具，特別瓣體型線檢驗(yàn)樣板等檢查器具都是保證質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
4.2提高機(jī)床精度，減少機(jī)床誤差�；顒�(dòng)導(dǎo)葉加工的每一道工序都由機(jī)械設(shè)備完成，設(shè)備精度的高低，直接影響活動(dòng)導(dǎo)葉加工精度。由于機(jī)床精度誤差，在影響尺寸誤差的同時(shí)也可能造成活動(dòng)導(dǎo)葉同軸度、垂直度及平行度誤差。加工設(shè)備的定期維護(hù)檢測(cè)和工件加工檢驗(yàn)結(jié)果的間接對(duì)比驗(yàn)證，合理維護(hù)設(shè)備可減少機(jī)床誤差的影響。
4.3提高操作人員技能，合理選擇刀具。在活動(dòng)導(dǎo)葉加工過(guò)程中，操作者要善于總結(jié)加工經(jīng)驗(yàn)，熟悉機(jī)床性能，在符合工藝的情況下動(dòng)腦筋使用和改進(jìn)工裝胎具，提高操作技能，結(jié)合車削三要素，合理選擇粗車、精車所使用的刀具。活動(dòng)導(dǎo)葉瓣體端面是斷屑切削，表面粗糙度是不能采用旋轉(zhuǎn)砂修來(lái)保證的，必須考慮車刀的合理選擇、刃口面的選擇、車刀角度選擇、車刀刀具材質(zhì)選擇，從而保證活動(dòng)導(dǎo)葉瓣體端面尺寸和表面粗糙度要求。
4.4控制測(cè)量誤差，提高檢驗(yàn)技能�；顒�(dòng)導(dǎo)葉加工工序多，加工精度要求高，對(duì)質(zhì)檢人員來(lái)說(shuō)，要正確使用量具，苦練基本功，要合理選擇量具，注重檢測(cè)方法，任何復(fù)雜的檢測(cè)都是基本檢測(cè)的組合。利用機(jī)床卡盤作為固定基準(zhǔn)，百分表分別靠在上、中、下軸頸外圓處，在卡盤圓周上做四點(diǎn)或者八點(diǎn)標(biāo)記。測(cè)得上、中、下軸頸各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的最大讀數(shù)值差值，作為該截面上的同軸度誤差�？傊a(chǎn)品檢測(cè)工作就是要達(dá)到反映工件最真實(shí)尺寸，為保證產(chǎn)品質(zhì)量提供準(zhǔn)確檢測(cè)數(shù)據(jù)。在機(jī)械加工過(guò)程中質(zhì)檢人員應(yīng)該掌握工作中需要的所有測(cè)量方法，同時(shí)通過(guò)學(xué)習(xí)和總結(jié)，探索各種既能滿足公差要求又準(zhǔn)確高效的測(cè)量方法，熟練掌握適用的計(jì)算公式，在間接測(cè)量上多動(dòng)腦筋。產(chǎn)品質(zhì)量不僅要求有好的設(shè)計(jì)、工藝、設(shè)備，好的測(cè)量器具和好的測(cè)量方法，也必須有高素質(zhì)的團(tuán)隊(duì)來(lái)保證。只要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)要求，規(guī)范操作，科學(xué)的改進(jìn)，完成好每一道工序，把好每一關(guān)，加工制造質(zhì)量就能夠得到有效保證
參考文獻(xiàn)
[1]譚昌，于廣余，王帥.水輪機(jī)導(dǎo)葉加工工藝淺析[J].科技致富向?qū)В?015（9）：132.
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