1前言

      葉片是汽輪機的核心部件（jiàn）之一,它起著將蒸汽的（de）動（dòng）能轉換為機械（xiè）能的作用,汽輪機（jī）效率的（de）高低,很大程度上取決於葉片型麵的設計和製造水平。本例所討論的汽（qì）輪機葉片（piàn）屬於自由曲麵葉片,葉片曲麵部分由7個截麵過渡形成,每一截（jié）麵由不同的數據形成型線,各截麵之間扭曲度較大。在（zài）葉型（xíng）批量加（jiā）工過程（chéng）中,通常采用簡便的樣板檢驗方法來控製葉片製造（zào）的形狀精度。因而,檢驗樣板的精度尤其（qí）是樣板型線的形狀精度是保（bǎo）證檢驗質量的關鍵。

      檢驗（yàn）樣板是根據葉片在不同截麵上內弧和外弧的形狀而分別設計的。432葉片某一截麵內弧樣板圖樣如圖1所示（shì） ,型線數據（jù）見表1。葉片材料為7mm厚的65Mn鋼板,淬火硬度要求（qiú）為（wéi）HRC55～60。傳統工藝:樣板（bǎn）型線用線切割粗加工（gōng）成形,留鉗修餘（yú）量;通（tōng）過鉗工（gōng）修磨型（xíng）線;三坐標測（cè）量後再修磨來（lái）達到（dào）精度要求。主要存在問題:由於采用手工鉗修（xiū）方法,型線的輪廓度和尺寸精度難以可靠保證（zhèng）,容易產生廢品;在修磨過程中,需頻繁地進行三坐標檢測（cè）,生產效率低,生產周期長。

      2 工藝設計

      現利用在加工中心主軸上裝（zhuāng）夾的特製磨杆和平形砂輪,以數控磨削（xuē）代替鉗工（gōng）修磨來加工型線,以保證加工精度、提高生產效率。樣板型線加工主要工藝內容:數控電火花線切割型線（xiàn）;鉗修（xiū）葉型處倒角4.5×45°;數控磨削型線,輪（lún）廓度0.03;三坐（zuò）標檢驗,在型線寬度上（shàng）每隔5mm,測量一點。

      (1)確定工藝方法按（àn）試驗數據,采用線切割粗加工樣板型線後,所留磨削（xuē）餘量（liàng）一（yī）般為單邊法向0.03mm。0.03mm磨削餘量將分（fèn）兩次    進給完成（chéng）,其中,0.02mm是磨（mó）去（qù）線切割（gē）切痕, 0.01mm作為精加工數控磨削餘量。而且磨削一刀後,就應該修正一次砂輪,以（yǐ）保證加工精（jīng）度。

       (2)選擇砂輪及切削（xuē）用量

      砂輪（lún）品種:參照國標GB/T2484-1994,采（cǎi）用60粒中硬白剛玉平行砂輪為宜。       

      砂輪直徑、主軸轉速（sù）:砂輪直徑過大,易引起幹（gàn）涉;    直徑過小,得不到理想的線速度（dù）。此類砂輪（lún）工作速度在35m/s左右。按V=π•d•n/（1000×60）公式計算,如選直徑為Φ100的砂輪,若主軸轉速為5000rpm的,則可得26.2m/s的安全線（xiàn）速度。經多次試加工,砂輪直徑範圍選擇在Φ100mm～Φ85mm之間最（zuì）為合適,不僅磨削性能好,且安全可靠。因磨削時樣（yàng）板型線處（chù）已經過倒角（jiǎo）,其厚度（dù）為1.5mm,所以（yǐ）選用8mm厚（hòu）的平形砂輪。

      進給速（sù）度:經試驗,磨削的進（jìn）給速度控製在250～300mm/min,表麵粗糙度能達到圖樣要求。

      (3)工藝過程

      為充分發揮數控加工優勢,有效控製加工精度,加工中利用刀具補償功能來控製砂輪的修正量和磨削的深度。以樣板型（xíng）線的實際輪廓線來設計砂輪磨削路線,每磨削一刀,均應（yīng）通過程序控製修正一次砂輪。進給過程中,再增加砂（shā）輪在（zài）Z軸方向的上下進給,以提高砂輪利用率、延長砂輪使用壽命。

      3程序（xù）編製

      (1)加工原點設置

      修正（zhèng）砂輪加工原點:取砂輪（lún）修正（zhèng）器基準孔（kǒng）作為X、Y方向的加工原點（diǎn）,Z軸加工原點取在當砂輪厚度約1/2處對準金剛筆尖的位置,如圖（tú）2所示,把當前機床坐標係（xì）坐標值輸入G55,作為修正砂輪時的加工原點。

      磨（mó）削（xuē）型線加工原（yuán）點:主軸夾尋邊器(或對刀棒),以兩定位銷（xiāo）位置確定加工程序原點的X、Y坐標（biāo）值,Z軸加工（gōng）原點取（qǔ）在砂輪厚度約1/2處對準樣板型線（xiàn）時的位置,如圖3所示,把當前（qián）機床坐標係坐標值輸入G55,作為樣板磨削時加（jiā）工程序的（de）原點（diǎn）。

      (2)粗磨程序

      粗磨（mó）程序包括第一次（cì）修（xiū）正砂輪程序和粗磨削型線程序。

      第一次修正（zhèng）砂輪時,在G54加工坐標（biāo）係中,取X=-200mm處作為砂輪修正程序（xù）的起點和終點（diǎn）,走刀路線如圖2所示。Z向修正行程（chéng）取大（dà）於砂輪厚（hòu）度的12mm。在刀具半徑補償偏置H01中輸入砂輪半（bàn）徑值,修正一次砂輪。每次修正砂輪,約修（xiū）去（qù）0.1mm。砂輪修正程序略。

      第一次粗磨樣板型線時,取G55加工（gōng）坐（zuò）標係中X軸線（xiàn）上  -200mm處,作為程序的起（qǐ）點。走刀路線主要由型線（xiàn）部分的三段圓弧ab、bc、de和直線cd組成,再加上切入切出的路線,走刀路線如圖（tú）3所示。砂輪在Z軸方（fāng）向的上下進給行程為5mm。在刀具半徑補償偏置H02中輸入的砂輪半徑補償值,比（bǐ）修正砂輪時的H01小0.02,粗磨一次。磨削型線程序略。

      (3)精磨加工程序

      第一次粗磨完成後,將砂（shā）輪修正程序中刀具半徑補償偏置D01中的值減去0.1,修正一次砂輪,約修去0.1mm。然後,在型線磨削程（chéng）序的刀具半徑補（bǔ）償偏置D02中,輸入比D01小0.01的值,即精磨量為0.01mm,精磨一刀。

      4結論

      根據生產圖樣編製三坐標測量儀測量程序,通過三（sān）坐標（biāo）的精密測量和檢驗,樣板型線的（de）尺寸、輪廓度、粗糙度都達到圖樣要求。因而,樣板型線的數控磨（mó）削加工工藝的應用保（bǎo）證了質量,提高了工效（xiào）。