工過程中的技術要點，分析了可能出現(xiàn)的問題，給出了相應的對策，對實際數(shù)控加工的工藝設計和加工過程都具有指導意義。采用的計算機三點自動找正法在防止了正、背面錯位同時保證了毛坯余量的盡可能均勻。 fp`k1Uq@  
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1、前言 e_v_y$  
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水輪機轉輪葉片是水輪機關鍵部件，其制造精度對機組的效率等水力性能有直接的影響，型面加工精度高，使水輪機出力效率提高一個百分點，都將帶來長遠和巨大的效益。由于葉片型面的數(shù)控加工對水輪機制造質量的優(yōu)越性，已成為對機組訂貨的關鍵技術要求。數(shù)控加工的水輪機葉片，能夠有效地保證葉片型面的加工精度及光順性，從而提高水輪機的穩(wěn)定性、效率及空化性。采用數(shù)控加工或模壓結合數(shù)控加工的方法是目前國際上解決水輪機葉片加工制造最有效、最先進的方法，它是水輪機制造業(yè)的發(fā)展方向。 8EBy5X}US
 
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2、葉片的測量 &]_2tN=S$  
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2.1 測量的目的 1X,\:F.-+  
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對葉片型面進行準確測量，是水輪機葉片數(shù)控加工中必不可少的重要環(huán)節(jié)。在加工前，必須了解葉片毛坯加工余量的分布情況，以便確定最合理的編程加工位置。所以，在加工前對葉片型面進行測量的目的主要有兩個。一是將對葉片毛坯測量的數(shù)據(jù)送到計算機中，和葉片的理論造型進行比較、調(diào)整，把理論造型和毛坯型面調(diào)整到一個加工余量分布最合理的相對位置。二是在測量后的毛坯上，標定三個找正點，以便在葉片上機床裝卡找正時，以這三點為基準，進行三點找正，把編程用的葉片理論造型調(diào)整到和毛坯實際加工位置完全符合于測量時調(diào)好的最合理的相對位置上進行編程加工。在加工過程中，也須用機床所配備的測量系統(tǒng)，對葉片加工的中間結果進行測量，以檢查加工的效果及所剩余量，是否和編程時預期的效果一致。同時，也可檢查加工中葉片的變形情況及葉片是否發(fā)生意外的移動，以便及時進行調(diào)整。在加工完成后，也必須用相應的測量裝置對葉片的加工結果進行測量檢查，以便獲取加工的最終結果數(shù)據(jù)，確定其是否符合設計要求，并為下序轉輪的裝焊提供實際的數(shù)據(jù)依據(jù)。 'n dX
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2.2 測量的原理及方法 D]StDOmM  
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水輪機葉片的主要工作面是復雜的三維雕塑曲面，對這種曲面測量的主要目的是要獲取曲面上測點的實際位置到理論曲面的法向距離。要完成這種測量，一般的測量儀器是無法承擔的。目前，國內(nèi)外通常采用兩種方法進行，一種是直接測量法，另一種是間接測量法。 +{dJGPoY]p  
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3、機床選擇 hqwDlapTt  
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國內(nèi)外比較先進的水輪機葉片數(shù)控加工的機床多為五軸聯(lián)動數(shù)控銑床。比如德國的數(shù)控龍門銑床主機功率lOOkW，工作臺尺寸4.5x13m，配置了目前世界功率最大的數(shù)控萬能銑頭，數(shù)控系統(tǒng)采用SIEMENS840C，該機床具有x、Y、z、W、U五坐標數(shù)控和A、C二旋轉軸數(shù)控銑頭。 sb"h:i>O4  
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4、葉片的裝卡找正 sG K7Uy  
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水輪機葉片是不規(guī)則的，特別是混流式葉片是沒有任何基準的自由曲面，裝卡找正更為困難。建議用數(shù)控機床銑軸測量裝在胎具上的葉片3個定位基準點的坐標值，并在胎具上設定參照點進行找正。解決好葉片的裝卡找正問題是保證葉片的加工位置和編程位置相吻合的一項重要工作。德國VOITH公司對軸流式葉片采用軸外徑和法蘭定位、立式裝夾方式，混流式葉片采用可調(diào)轉向頭千斤頂定位、真空吸盤夾緊方式。真空吸盤夾緊需對吸附部位磨光預處理，其系統(tǒng)部件占據(jù)面積大。我們提出采用正、背面胎具定位、焊塊搭焊和螺釘把合的夾緊方式，具有經(jīng)濟、高效、操作簡便的特點，據(jù)悉挪威GE公司等也采用此方式。裝夾定位方式對確定工件參考點、實施找正，對解決葉片正、背型面的錯位這一技術難點效果良好。 mDX UF~G[  
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4.1 葉片胎卡具的設計原則 X*QQVj
 
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鑒于水輪機葉片的形狀特點，葉片胎卡具的設計必須遵循下幾條原則：(1)由于葉片的重量大，所以胎卡具必需有足夠的強度。(2)胎卡具的支承位置必需保證葉片重心擺放穩(wěn)定，葉片曲面的各個被加工部位必須在機床的有效行程之內(nèi)。(3)必須有足夠的支承點以確保加工時葉片不發(fā)生大的變形。把合位置牢靠。并且在把合時不易引起葉片的變形。把合位置要避免在加工時和刀具及銑頭發(fā)生干涉。(4)采取減振措施盡量減少加工中的振動。(5)裝卡靈活方便。 %SKJ#b