1前言

      葉（yè）片是汽輪機（jī）的核心（xīn）部件之一,它起著（zhe）將蒸汽的動能轉換為機械能的作用,汽輪機效率的高低,很大程度上（shàng）取決於葉片型麵的設計和製造水平。本例所討論的汽輪機葉片屬於自由曲（qǔ）麵（miàn）葉片,葉（yè）片曲麵部分由7個截麵（miàn）過渡形成,每一截麵（miàn）由不同的數（shù）據（jù）形成型線,各截麵之間扭曲度較大。在（zài）葉型批量加工過程中,通常采用簡便的樣（yàng）板（bǎn）檢驗（yàn）方法來控製葉片製造的形狀精度。因而,檢驗樣板的精度尤其是樣板型線的形狀精度是保證檢驗質量的關鍵。

      檢驗樣板是根據葉（yè）片在不同截麵（miàn）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（tú）樣如圖1所示 ,型線數據見表1。葉片材料為7mm厚的65Mn鋼板,淬火硬度要求為HRC55～60。傳統工（gōng）藝:樣板型線用（yòng）線切割粗加工成形,留鉗修餘（yú）量;通過鉗工修磨型（xíng）線;三（sān）坐標測量後再修磨來達（dá）到精度要求。主要存在問題:由於采用手工鉗修方法,型線（xiàn）的輪廓度和尺寸精度難以可靠（kào）保證,容易（yì）產生廢品;在修磨（mó）過程中,需頻繁地進行三坐標檢測（cè）,生產效率低,生產周期（qī）長。

      2 工藝設計

      現利用在加（jiā）工中心主軸上裝夾的特製磨杆和（hé）平形砂輪,以數控磨削代（dài）替鉗工修磨來加工型線,以保證（zhèng）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;鉗修葉（yè）型處倒角4.5×45°;數控磨削型線,輪廓度0.03;三（sān）坐標檢（jiǎn）驗,在型線寬度上每隔5mm,測量一點。

      (1)確（què）定工藝方法按試驗數（shù）據,采用（yòng）線切割粗加（jiā）工樣板型線（xiàn）後,所留磨削餘（yú）量一般為單邊法向0.03mm。0.03mm磨削餘量將分兩次    進給完成,其中,0.02mm是磨去線切割切痕, 0.01mm作為精加工數控磨削（xuē）餘量。而且磨削一刀後,就應該修正一次（cì）砂輪,以保證加工精度。

       (2)選擇砂輪及切削用量

      砂輪品種:參照國標GB/T2484-1994,采用60粒中硬白剛玉平行砂輪為宜。       

      砂輪直徑、主軸（zhóu）轉速:砂（shā）輪直徑過大,易引起幹涉;    直徑（jìng）過小,得不到（dào）理想的線速度。此類砂輪工作速度在（zài）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的安全線速度。經多次試加（jiā）工,砂輪直徑範（fàn）圍（wéi）選（xuǎn）擇在Φ100mm～Φ85mm之間最為合適,不僅磨削性能好,且安（ān）全可靠。因磨削時樣板型線處已經過倒角,其厚度為（wéi）1.5mm,所以選用8mm厚的（de）平形砂輪。

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

      (3)工藝過程

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

      3程序（xù）編製

      (1)加工原點設（shè）置

      修正砂輪加工原點:取砂輪修正器基準孔作為X、Y方向的加工原點,Z軸加工原點取在當砂輪厚度約1/2處對準（zhǔn）金剛筆尖的（de）位置,如圖（tú）2所示,把當前機床坐標係坐（zuò）標值輸入G55,作為修正砂輪時的（de）加（jiā）工原點。

      磨削型線加工原點:主軸（zhóu）夾尋邊器(或對刀棒),以兩定位銷位置確定（dìng）加工程序原點的X、Y坐標值,Z軸加工原點取（qǔ）在砂輪厚度約1/2處對準樣板型線時的位置,如圖3所示,把當前機床坐標係（xì）坐標值輸（shū）入G55,作為樣板磨削時加工程序的原點。

      (2)粗磨程序

      粗磨程序包括第一次修正砂輪程序和粗磨（mó）削型線（xiàn）程序。

      第一（yī）次修正（zhèng）砂輪時,在G54加工坐標係中,取X=-200mm處作為砂輪修正程序的起點和終點,走刀路線如（rú）圖2所示。Z向修正行（háng）程取大於砂輪厚度的12mm。在刀具半徑補（bǔ）償偏置H01中輸入砂（shā）輪半徑值,修正一次砂輪。每（měi）次修正砂輪,約修去0.1mm。砂輪修正程序略。

      第一次（cì）粗磨樣板型線時,取G55加（jiā）工坐標係中X軸線上  -200mm處,作（zuò）為程序的起點。走刀路線主要由型線部分的（de）三段圓弧ab、bc、de和直線cd組成,再加上（shàng）切（qiē）入切出的路線,走刀路線如圖3所示。砂輪在Z軸方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,比修正砂輪（lún）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,將砂輪（lún）修正程序中刀具半徑補償偏（piān）置（zhì）D01中的值減去0.1,修正一次砂輪,約修去0.1mm。然後,在型線磨削程序的（de）刀具（jù）半徑補（bǔ）償偏置D02中,輸入比D01小0.01的（de）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（biāo）測量儀測量程序,通過三坐標的精密測量和檢驗,樣板型（xíng）線的尺寸、輪廓度、粗糙度都達到（dào）圖樣要求。因而,樣板型線的數控磨削加工工藝的應用保證了質（zhì）量,提高了工效。