叶片的工艺性是指根据产品加工的特点,从尺寸、精度、基准、变形等方面进行探讨。
2.2.1 模型尺寸的正确标注
数控加工,需要对模型进行尺寸定位和程序的编制。加工程序通常是以准确的坐标点来定位的。因此,叶片断面的几何关系(如相切、垂直等)应该有明确的定义。几何元素之间的条件要充分,保证没有出现封闭尺寸等问题。
2.2.2 加工精度的保证
数控车床虽然具有很高的加工精度。然而,由于叶片形状复杂,往往存在厚度非常单薄的部分,而加工时由于受到切削拉力和单薄钢板的弹性等因素影响,容易发生切削面的振动,使得该部分厚度尺寸的公差不易保证在设计范围内,导致表面的粗糙度随之增加。因此,对于对于厚度小于3mm 的部分,应给与充分重视。
2.2.3 保证基准统一原则
桨叶加工的过程中,采用统一的基准定位,专门设置工艺孔作为定位基准。
2.2.4 分析叶片的变形情况
叶片在加工时的变形,直接影响加工质量,而且若产生了较大的变形量时,会对机组的装配、以及后期运行中的效率,噪音等产生很大的影响。因此,在加工过程中,应该考虑采取一些相应的工艺措施(如误差补偿技术)进行预防。
2.3 叶片的加工
桨叶的加工内容主要有:(1)断面;(2)坡口;(3)头尾部;(4)数控打标记。断面的加工主要采用盘铣刀。由粗铣和精铣两道工序构成。在粗铣工序的时候,应该加大排刀之间的距离,再添加冷却液,以此来提高加工效率。与此同时,采取合理的措施将叶片上的应力得到充分释放,以防止加工后出现的再变形问题。
坡口加工过程中,数控车床的铣头转角容许的条件下,可以适当加大走刀量,一次成形。数控技术加工出来的坡口,为后续转轮的装配提供了便利,使得机组的安装精度较高,而且坡口的焊量比较均匀。头尾部加工工序中,关键的要点在于几何形状的保证。曲面成型是由加工中的直线段构成且无限地接近。而在加工过程中,若为追求高精度继而无限地去细化直线段,必然会增加加工的时间、降低效率。因此,
可采用棒铣刀按照包络线加工,加工出成型表面,再按照样板修磨。经过数控加工的工艺流程,加工出了符合要求的叶片,并将转轮顺利装配完毕如图4 所示。
3 、结论
混流式水轮机桨叶的数控加工工艺具有高效、准确、规范等特点。加工出的叶片较之传统的人工打磨,有了质的提高。为后续转轮的焊接提供了便利,也保证了机组的良好水力性能。