在大型汽（qì）輪機組（zǔ）中，動、導葉片屬於重要且關鍵的零部（bù）件，因為動、導葉片級別多、數（shù）量大，而自帶冠導葉片作為圍帶和汽道（dào）的整（zhěng）體形式，通過有限元方法、動態特性分析以及相關的試（shì）驗研究表明，在汽輪機運行時有著很好的機械性能；並且采用扭曲梁單元模（mó）型，推導了阻尼（ní）圍（wéi）帶的剛度和阻尼矩陣，建立了阻尼圍帶長葉片振動分析模型，在分析阻（zǔ）尼圍帶葉片整圈節徑振動時，采用了波傳遞方法進行降階，以提高計算效率。360mm阻尼圍帶葉片的分析結（jié）果與（yǔ）實驗數據吻合良好，因此被廣泛使用在導葉片的設計當中。
 
      因為具有良好的經濟性和相對較短的生產（chǎn）周期，近年來首（shǒu）先用熔模鑄造生產毛坯，然後再用機械加工生產成品的工（gōng）藝方法被（bèi）越來越多地采用。
 
      1 原加工工藝過程
 
      原來使用三軸聯動數控銑熔模鑄造的自帶冠導葉片內弧（hú）的時（shí），為了裝夾（jiá）簡單、拆卸方便，將自帶冠導葉片水平擺放，內弧正麵朝上，R立銑刀沿葉片進出汽側方向往複行進對內弧進行切削加工。當R立銑刀走到葉片最（zuì）低點時，由於銑刀直徑D大於葉片內弧的曲率半徑ρ，因此，最低點處總是銑不（bú）著剩餘（yú）部分殘留量，並且長時間的加工（gōng）不但容易損（sǔn）壞機床主軸的滾珠絲杠，R立銑刀的磨損也相當嚴重（chóng），而（ér）且還（hái）給下序的半精加工帶來很大（dà）麻煩（如圖1）。

      還根據立銑刀刀（dāo）齒漸進磨（mó）損（sǔn）過程中主軸電（diàn）機功率信號的變化特點，分析了主軸電機功率與刀齒後（hòu）刀麵（miàn）磨損帶麵積（jī）（AVB）間模型 的時域統（tǒng）計特性，提取了反映刀具磨損狀態的（de）時（shí）域統計特征參數（shù）。
 
      為提高加工精度，對立銑刀的（de）應力場進行了有限元分（fèn）析（xī）。通過銑削力試驗，對不同切（qiē）削參數下立銑刀的銑削力進行動態（tài）采（cǎi）集，利用UG中的建模模塊進（jìn）行立銑刀實體（tǐ）建（jiàn）模，根據切削力實驗結果（guǒ）給出了邊界條件，在（zài）立銑刀有限元模型上進行加載，利用（yòng）UG有限元分析模塊（kuài），獲（huò）得了立銑刀切削過程中切入、切出的（de）瞬時應力場雲圖，顯示了切（qiē）削（xuē）中銑刀應力場的變化規律，這就為優化工藝提（tí）供了很好的理論（lùn）依據。
 
      3 轉角後建立的數學模型（xíng）
 
      自帶（dài）冠導葉片按照徑向角的不同大致可以分（fèn）為3類（lèi）：內徑向麵與端麵（miàn）垂直；背徑向麵與端麵垂直；內、背徑向麵與端麵（miàn）均不垂直。而在（zài）實際加工時，背徑向麵與端麵垂直的自帶冠導葉片可以沿輻射線方向轉（zhuǎn）角後在背徑向側（cè）做相（xiàng）應角度的墊塊即可（kě）；內、背（bèi）徑向與端麵均不垂直的自帶冠導葉片考慮（lǜ）到後序加工的方便性，在蠟模模具設（shè）計時就沿（yán）輻射線進行（háng）旋轉，使其在加工完端麵後達到背徑（jìng）向麵與端（duān）麵垂直（zhí），然後再用（yòng）上述辦法進行加工。本文重點介紹內徑向麵（miàn）與端麵垂直的自帶冠導（dǎo）葉片的（de）加工方法。

      因為內徑向麵和兩端麵（miàn）垂直（zhí）（如圖3），因此∠HGF=90°和（hé）∠DFG=90°，且α+β=90°。為了便於加工，將葉片以A點為基準點，以豎直方向為旋轉軸沿順時針方（fāng）向水平旋轉α，使（shǐ）DH與機床X軸平行；然後再以（yǐ）A點為（wéi）基點，以AT為旋轉軸沿順時針方向水平旋轉一個角度（dù），以平麵ABC為水（shuǐ）平麵平行於機床工作台平麵，此時自帶冠導葉片內（nèi）弧（hú）形（xíng）成圖3所示的加工狀態。δ為大頭端麵ADF與水平麵ABC所在的角，而（ér）γ即為背徑向麵（miàn）（即麵ADH）和水平麵ABC所形成的二麵角。

      那麽，當δ=γ時，ε=0°，即為背徑向（xiàng）麵垂直於（yú）兩端麵的（de）自帶冠導葉片；
 
      當δ∝γ，且δ≠γ時，ε趨近於0°但不（bú）等於0°，此種情況即為我們所重點探討的內徑向垂直於兩端麵的自帶冠導葉片。
 
      因為在自（zì）帶冠導（dǎo）葉片的（de）設計當中一般α＜8°，在以A點為基點，以AT為旋轉軸沿（yán）順時針方向水平旋轉的角（jiǎo）度就很小。因此在實際生產當中（zhōng）往往就忽視了這兩個角度的關係，或者以為γ=δ，從而產生一定誤差，加工出來（lái）的葉片就會在出汽側加工不到位而進（jìn）汽側總是過切，並且找不到（dào）具（jù）體原因，進而導（dǎo）致內徑向麵與兩頭端（duān）麵垂直的自帶冠導葉片加工的不合格。