岩滩水轮机叶片数控加工工艺过程及质量控制

　　岩滩水电站是我国广西省的大型水电机组，也是哈电公司20世纪90年代生产设计的大型水轮机组。岩滩水电站自机组运行以来我公司对机组的振动、转轮裂纹等问题进行了大量的科学研究工作。在上述研究的基础上对岩滩2#机水轮机叶片进行改造，使机组运行更加稳定、高效。

　　水轮机叶片采用不锈钢整体铸造，全部数控加工。我公司通过技术上的调研分析、工艺上的充分准备，顺利完成了岩滩2#机水轮机叶片的数控加工。现对叶片的数控加工工艺过程及质量控制要点进行总结，为以后叶片的数控加工积累经验。

1.叶片加工工艺

　　（1）岩滩叶片的加工工艺过程 岩滩叶片的加工工艺充分考虑了大型叶片的加工特点，参考了三峡叶片的数控加工工艺，并根据岩滩叶片特殊情况而制定，主要工艺过程如图1所示。

　　（2）加工前工艺准备 毛坯质量的控制：叶片为不锈钢铸造结构，材料为0Cr13Ni4Mo，为了保证叶片数控加工，将叶片正、背加工余量控制在8～15mm之间，周边余量控制在25mm。将叶片在铸造分厂进行粗磨，再进行UT探伤，以免有缺陷，损害刀具及浪费工时。在叶片的正、背面标有测量及加工找正用的三个定位基准点并附其坐标值。

　　铣胎的准备：由于叶片为不规则形状，不能直接在机床上装夹并加工，为便于叶片的加工，提高数控机床的加工效率，提制了叶片数控加工用的正、背面胎具。

　　大型叶片数控加工过程中，加工的稳定性是很关键的。岩滩叶片采用双截面板平行支撑，截面板与叶片接触的型线采用数控加工。上冠、下环及出水边采用点支撑。定位支撑点距叶片周边为300mm，定位支撑点间距500mm。叶片安装在胎具（见图2）上后，最低点距胎具平台上平面500mm。实际加工中叶片振动仅为0.20mm，满足了加工要求。

　　（3）工艺过程 叶片的划检：叶片用经纬仪划检（见图3），测量各个点的坐标值，约100～150mm宽测量一点，将测量点的坐标值输入计算机，并进行数据处理，将叶片进行调整至合格（即加工余量在8～15mm之间）。将余量值标在对应的叶片点上。将叶片的三个定位基准点的坐标值明显地标记在叶片正、背面上。

　　叶片与胎具截面板之间的间隙0～6mm之间为合格，将叶片装合格后，将叶片与胎具之间用搭焊块搭焊牢固。

　　叶片的找正：将叶片与胎具装焊在一起吊到机床平台上，将胎具与平台压牢固。用数控机床铣头重新测量三个定位基准点的坐标值，并在胎具上设定一个机床的基准，即零点坐标，将数据传给编程人员。

　　叶片的编程：编程人员根据数控机床测得的数据及叶片划检的数据经过计算机的处理，编制出加工叶片正、背面型线，进、出水边，上冠、下环坡口的程序。