水轮机转轮叶片的数控加工技术

　　随着数控加工技术的不断普及和发展,各类数控机床不断涌现, 如数控电火花和数控线切割、数控板材切割机、数控加工中心、数控车床和铿铣床, 等等, 使数控加工代替了许多机械加工。我公司在上世纪70 年代前后就开始采用了数控电火花和线切割机床,85 年引进了德国舒勒公司制造的六工位高速冲槽机( 最高12 0 次ml ni ), 和日本三菱公司制造的精密数控线切割机床, 对制模能力及电机冲片和铁心质量有了较大的提高。近年来, 针对水电产品中关键零部件的加工质量问题, 公司又引进了高精度数控加工中心和数控镬铣床设备, 在实践中不断摸索总结, 终于使产品中不少零部件实现了数控加工, 大幅度的提高了水电产品的质量和生产效率, 降低了生产成本, 为企业在日益加剧的市场竞争中起到了关键性作用。下面就水电产品中转轮叶片的数控加工技术作简要介绍。

　　一、混流转轮叶片简介

 　　混流式水轮机转轮由上冠、叶片、下环组成( 见图1)。叶片是转轮的核心关键零件, 是一个复杂的空间雕塑曲面体( 见图么图3 ), 叶片经加工后的尺寸和形位精度, 即加工后的型面与标准型面的吻合度越好, 其精度越高。叶片的质量决定了转轮的质量,转轮的质量又直接地反映了水轮机水力能转化为机械能的效率和稳定性。传统加工方法是, 用手工铲刮打磨叶片型面并不断用一特殊量具“ 比对型面样板”检测其误差, 由于在制造比对型面样板时会产生误差, 作为测量工具的样板又要检测叶片型面, 量具误差与加工误差的累积会使得叶片型面误差更大, 且还要边打磨边测量,避免超出加工余量。手工打磨光滑度差, 同批叶片加工后一致性差。另外手工操作加工效率低, 工作环境受粉尘污染, 操作工人劳动强度大, 身体受一定影响, 不利于环保。

　　因此传统方法难以制造出高质量的转轮。叶片采用数控加工的显著变化是: 第一, 根本上改变了加工方法。数控加工最大程度的改善叶片表面质量, 保证叶片形状尺寸更接近理论值, 达到叶片最佳的水力性能, 而且每一片的形状尺寸都是一致的, 保证了同一批次叶片的互换性同一性; 第二,提高了叶片的加工效率和组合焊装工序的质量和效率; 第三, 极大的降低工人的劳动强度并提高安全性。