數控機床

     從容應對（duì）嚴酷挑戰
   
    從公元一世紀有所記述的“風神輪”，到1882年（nián）瑞典工程師拉瓦爾（ěr）設計製造出實用（yòng）的汽輪機，再到如今更大容量、高（gāo）參數汽輪機的不（bú）斷發展，汽輪機已經被廣（guǎng）泛（fàn）應用（yòng）在（zài）電站、航海和大型工業中。這樣一項技術含量高，製造難度大的重要產業，往往被認為（wéi）代表著一個國家裝備（bèi）製造的能力與水平（píng）。盡管中國的（de）汽輪機發（fā）展起步比較晚，但近年來整個行業技術進步飛快，行業競爭（zhēng）格局也發生了深刻（kè）的變（biàn）化：汽輪機產品發展趨向大功率、高效率、大容量以及智能和環保。隨之，同樣也（yě）促使著汽輪機配件產品向精密、高效和節能方向（xiàng）發展。
 
     中國長江動力（lì）公司（集團）是一家擁有多年發展曆史的傳統電力設（shè）備製造廠商，其（qí）所麵臨的考驗格（gé）外嚴峻。確立核心競爭力，保持企業的穩定發（fā）展（zhǎn）和經濟利益有效提高，使企業的（de）發展適應國家電力行業發展（zhǎn）的需求，是新（xīn）時期的長動集團麵對挑戰的新命題。
 
     “集團在創造和完善以新技術為核心競爭力（lì）的產品結構體係的同時，不斷提升汽（qì）輪機製造的工（gōng）藝水平，向加工要效益，令企業核心（xīn）競爭力得到了極大的提升。” 長動集團總工藝師馮善清曾這樣表示。
 
    作為（wéi）汽輪機的核心零部件，葉片的結構尤其複雜，多為扭轉自（zì）由曲麵（從葉根（gēn）到葉冠的型（xíng）線不規則），而且其加工工作（zuò）量很大，幾乎占到了汽（qì）輪機總加工量的1/3，因此，葉片（piàn）加工質量的好壞直接影響著（zhe）汽輪機的工作效率及其（qí）可靠性。而葉片的質量和壽命（mìng）與加工方式（shì）有著極其密切的關係，換句話說，葉片的加工方式對汽輪機的工作質量和生產經濟性具有決定性的影響（xiǎng）。
 
    五軸聯動加工中心是目前最為先進的葉片加工設（shè）備。長動（dòng）集團的朱愛明在（zài）汽輪機製造領域的工作經（jīng）驗長達十年之久，在使（shǐ）用了五軸聯動加（jiā）工中（zhōng）心後頗為感慨地說：“五軸聯動加工中心的應用大幅縮減了葉（yè）片的加工工序。我們過去采用傳統設備加工葉片時至（zhì）少需要30道工序。而如今，使用五軸聯動加工中心隻需一（yī）次裝夾（jiá）即可完成葉片的所有加（jiā）工程序，消除了多次裝夾引入的重複誤差，加工時間也縮短到過去的（de）1/4。”
 
     設備的更新換代煥發了企業的（de）生機，可也給長動集（jí）團帶（dài）來了新（xīn）的發展需求。葉片（piàn）的加工（gōng）內容主要是基準麵的加工、汽道型（xíng）麵的加工（gōng）、葉根的加工以及葉冠加工。長動集團選用的加工毛坯主要有兩種，即方料毛（máo）坯和鍛料毛坯。葉片的材質為不鏽鋼，屬難（nán）加工材料。在葉片的中工中（zhōng），毛坯開粗占（zhàn）了很大的比例，特別是方料毛坯的（de）加工，開（kāi）粗（cū）餘量達到60%以上。好消息是，五軸聯動加工中心具有出色的高（gāo）速加工性能，還（hái）具備有很（hěn）強的開粗加工能力，工件（jiàn）毛坯可以從方鋼開始，直至加工到拋光程度。可令人（rén）頭疼的問（wèn）題是，由於切削加工時切削力大，切削（xuē）變形大，切削產生的熱（rè）量（liàng）高，因此（cǐ）刀片（piàn）磨損十分嚴重。從毛坯加工到成（chéng）品，通（tōng）常需要幾十把刀具參與才能完成。
 
     葉（yè）身型麵加工質量的高低直接影響著（zhe）汽輪機的工（gōng）作性能，其加工以（yǐ）高速切削為（wéi）主，粗加工（gōng）操作可切去（qù）大（dà）約60%～70%的毛坯原料，因此對配刀的要求很高。該操（cāo）作使（shǐ）刀具承受重（chóng）負（fù）荷，加工過程中需（xū）預知（zhī）刀具（jù）的使用壽命，並通過及時換（huàn）刀來保持葉身的加工質量（liàng）。
 
     葉根的（de）加工精度決定（dìng）著葉（yè）片的（de）裝（zhuāng）配（pèi）質量，並直接影響著汽輪機的安全運行和效率，對其尺寸精度、表麵粗糙度的（de）要（yào）求都很高，給加工帶來了一定的難度（dù）。為保（bǎo）證葉根的公（gōng）差必須提高基準麵的精度。
 
     “在葉片的開粗過程中（zhōng），刀具需要承（chéng）受極大的重負荷，必須具有很好的壽命及使用經濟性。為此，我們選用了山高刀具（jù）的MS2500可轉位刀片。在實際生產中，我們在五軸聯動加工中心上用一把裝有5個（gè）刀片的（de）銑刀盤進行開粗加工，在幹式切削條件下，每個刀片至少可以轉位4次，切深小時甚至能轉位6～8次。” 據朱愛明介紹，山高刀具MS2500可轉位刀片僅在一輪刀具試切中便脫穎而出。“企業的紅利在刀刃（rèn）上，通過這一款刀具所帶來的變化，便讓我們對這句（jù）被國外製造企業廣泛流傳的說法，有了更加深刻的體會。”
 
     MS2500刀片是一款仿形銑刀（dāo），抗衝擊力強，刀（dāo）盤的容屑槽空間大，出屑方便，尤其適用於不鏽鋼等（děng）難加工材料的粗加工。 “圓刀片設計具有（yǒu）一種創新的可變微觀（guān）幾何角度，可以應對多軸葉片加工應用中不斷變化的（de）材料餘量。能（néng）有效提高汽輪機葉片的加工效率，減（jiǎn）少振動並改進了排屑控製。” 山（shān）高刀具董誌飛介紹說，“刀片（piàn）座設計有刀片抗轉動係統，這項係統已獲得了專利（lì），通過4個（gè）小平麵確保刀片在加工過程中不會旋轉，提高了加工穩定性，確保了加工過程的安（ān）全。汽輪機葉片銑削加工往往需要較高的刀（dāo）具懸（xuán）伸量，因此（cǐ）這樣的刀片座設計就顯得尤（yóu）為重要。” 在葉片（piàn）加工領域，山高刀具擁有（yǒu）極其豐富的實踐經驗，在一些容易（yì）被忽略卻有可能影響最終（zhōng）結果的（de）細節層麵，它的考慮更加周到，例（lì）如，該刀片座還考慮了密封設（shè）計，可避免加工過程中的切屑或汙垢（gòu）進（jìn）入，通過保持高（gāo）精度來提供高質量的（de）加工。
 
    2013年，長（zhǎng）動集團整體搬遷改造建設項目實施完成。機加工車間投資2億元對設備進行了升級換代，數控機床由原來的18台增加到了34台，新設（shè）備全部為四軸和五軸數控加工中（zhōng）心，機加水平邁（mài）上了一個（gè）新的台階。為了確保先進的機床設備充分發揮功效，2014年，長動（dòng）集團公開麵向社會實（shí）施刀具采購招標，要求刀具供應商在刀具的設計、製造和調試使用方麵必（bì）須具有豐富的、具有說服（fú）力的（de）實踐經驗。在（zài）此次公開招標活動中，山高（gāo）刀具一舉中標。
 
     在董誌飛看來，山高刀具能夠成（chéng）功中標長動集團，此舉並非偶然。 “從產品專家（jiā）、刀具係統供應商到（dào）如今的（de）機加工整體解決方（fāng）案供應商，山高刀具始終以客戶的需求為（wéi）導向，來為客戶實（shí）現高效率、低成本的加工。針對汽輪機的（de）方鋼葉片、鍛造葉片、高溫合金葉片、轉子槽和渦輪等部件的加工，山高刀（dāo）具擁有（yǒu）成熟的刀具（jù）解決方案和過硬的按需定製的服務能（néng）力。” 在此次長動集團技改（gǎi）項目中，山高中標（biāo）的刀具品種多達上百（bǎi）種，種類遍及銑（xǐ）刀、三麵韌銑刀、鏜刀、鉸刀、車刀和減振鏜刀（dāo）等多個規格和型號。
 
     高質量的精密工程需要一流的刀具。 就山高刀具而言，了解發電行業的各種特殊挑戰，擁有完整的銑削解決方案，多年積累的（de）專業經驗能夠（gòu）幫（bāng）助用戶降低加工時間和提高生產率，從而在這個競爭激烈的細分市場中保持領先優勢。“與山高刀具的（de）合作，不（bú）僅讓我們的新機床得（dé）以順利投入生（shēng）產，同時，其在汽輪機（jī）製造（zào）領域擁有的豐（fēng）富經驗也（yě）讓（ràng）我們受（shòu）益匪淺。”朱愛明總結說道。

      圖片（piàn）：

      
      圖1：葉片的結構複雜（zá），多為（wéi）扭轉自由曲麵（miàn）（從（cóng）葉根到葉冠的型線不規則（zé））。
   

      圖2：葉頁的加工工作量很大，幾乎占到了汽（qì）輪機總加工量的1/3。

       
      圖3：葉根的加工精度決定著（zhe）葉片的裝配質量，直接影響汽輪機的安全運行和效率。

       
      圖4：2014 年（nián），長動集團公開麵向社（shè）會實施刀具采購（gòu）招標，山高刀具一舉中標。其生產現場的五軸聯動加工中心的標準配刀全部采用山高刀具。

       
      圖5：長動集團朱愛明和山高刀具董（dǒng）誌飛。

        
      圖6：葉片是汽輪機的（de）核心零部件

       
      圖7：長江動力所加工的汽輪機葉片的規格種類繁多

       
      圖8：除了葉片加工，在汽輪機（jī）缸體加（jiā）工方麵山（shān）高刀具（jù）同樣優勢盡顯。長江動力相關負責人聶士海對此頗有感（gǎn）觸。

       
      圖9：長（zhǎng）江動力向加工（gōng）要效益，令企業核（hé）心競爭力得到了極大的提升