1前言

      葉片是汽輪機的核心部件之一,它起著將蒸汽（qì）的動能轉換為機械能的作用,汽輪機效率的高低,很大程（chéng）度上取決（jué）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麵葉（yè）片,葉片曲麵部（bù）分由7個截麵過渡形成,每一截麵（miàn）由不同的數據（jù）形成型（xíng）線,各截麵之間扭曲度較大。在（zài）葉型批（pī）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（yè）片製造的形狀精度。因而（ér）,檢驗樣板的精度尤其是樣板型線的形狀精度是保證（zhèng）檢驗質量的關鍵。

      檢驗樣板是根據葉片在不同截麵上內（nèi）弧（hú）和外（wài）弧的形狀而分別（bié）設計的。432葉片某一截麵內弧樣板圖樣（yàng）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。傳統工藝:樣板型線用線切割粗加工成形（xíng）,留鉗修餘量;通過鉗工修磨型（xíng）線;三坐標測量後再修磨來達到精度要（yào）求。主要存在問題:由於采用手工鉗修方法,型線的輪廓度和尺寸精度（dù）難以可靠保證,容易產生廢品;在修磨過程中,需頻繁地進（jìn）行三坐標檢測,生（shēng）產效率低,生產周期長。

      2 工藝設計

      現利用在（zài）加工中心主軸上裝夾的特製磨（mó）杆和平形砂輪,以數控磨削代替鉗工修磨來加工型線,以（yǐ）保（bǎo）證（zhèng）加（jiā）工精度、提高生產效率。樣板（bǎn）型線加（jiā）工主要工藝內容:數控電（diàn）火花線切割（gē）型線;鉗修葉型處倒角4.5×45°;數控磨削型線,輪廓度0.03;三坐標檢驗,在型線寬度上每隔5mm,測（cè）量一點（diǎn）。

      (1)確定工藝方法按試驗數據（jù）,采用（yòng）線（xiàn）切割粗加工樣板（bǎn）型線後,所留（liú）磨削餘量一般為單邊法向0.03mm。0.03mm磨削餘量將分兩次    進給完成,其中,0.02mm是（shì）磨去線切割切痕, 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（yī）次砂輪,以保證加工精度。

       (2)選擇砂輪及切削用量（liàng）

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

      砂輪直徑、主軸轉（zhuǎn）速:砂輪直徑過（guò）大,易引起幹涉;    直（zhí）徑過小,得不到理想的線速度（dù）。此類砂輪工作速度在35m/s左右。按V=π•d•n/（1000×60）公式計算,如選直徑為（wéi）Φ100的砂輪,若主軸轉速為5000rpm的,則可（kě）得26.2m/s的安全線速度。經多次試加工,砂輪直徑範圍選擇在Φ100mm～Φ85mm之間最為（wéi）合適,不僅磨削性能好,且安全可靠。因磨削時樣板型線處已經過倒角,其厚度為1.5mm,所以選用8mm厚的平形砂（shā）輪。

      進給速度:經試驗,磨削的（de）進給速度控製在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（shù）控加工優（yōu）勢,有效控製（zhì）加工精度,加（jiā）工中利用刀具補償功能來（lái）控製（zhì）砂（shā）輪的修正量和磨削的（de）深度。以樣板型線的實（shí）際輪廓線來設計砂輪磨削路線,每磨削一刀,均應通（tōng）過程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,以提高砂輪利用率、延長砂輪使用（yòng）壽命。

      3程序編製

      (1)加工原點設置

      修正砂輪加工原點:取砂輪（lún）修正器基準孔作為X、Y方向的加工（gōng）原點,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（zhì）,如圖2所示,把當前機（jī）床坐標係坐標值輸入G55,作為修（xiū）正砂輪時的加工原點。

      磨削型線加工（gōng）原點（diǎn）:主軸夾尋邊器(或對刀棒),以兩定位（wèi）銷位置確定加工程序原點（diǎn）的X、Y坐標值,Z軸加工原點取在砂輪厚度約1/2處對準樣板型線時的位置,如圖3所示,把當前機床坐（zuò）標（biāo）係坐標值輸入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（zhèng）砂輪程序和粗磨削型線程序。

      第一次修（xiū）正砂輪時,在G54加工坐標係中,取X=-200mm處作為砂輪修正程序的（de）起點和終點,走刀路線如圖2所示（shì）。Z向修正行程取大（dà）於砂輪厚（hòu）度的12mm。在刀（dāo）具（jù）半徑補償偏置H01中（zhōng）輸入砂輪（lún）半（bàn）徑值（zhí）,修正一次砂（shā）輪。每次修（xiū）正砂輪,約修去0.1mm。砂輪修（xiū）正程序略。

      第一次粗磨樣板（bǎn）型（xíng）線時,取（qǔ）G55加（jiā）工坐標係中X軸線上  -200mm處,作（zuò）為程序的起點。走刀（dāo）路線主要由型線部分的三段圓（yuán）弧ab、bc、de和直線cd組成,再加上切（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（jù）半徑補償偏置H02中輸（shū）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（hòu）,將砂輪修正程序中刀具半徑補（bǔ）償偏置D01中的值減去0.1,修正一次砂輪,約修（xiū）去0.1mm。然後,在型線磨削程序（xù）的刀具（jù）半徑補償偏置D02中,輸入比D01小（xiǎo）0.01的值,即精磨量為0.01mm,精磨一刀。

      4結論（lùn）

      根據生產（chǎn）圖樣編製三坐標測量（liàng）儀（yí）測（cè）量程序,通過三坐標的精（jīng）密測量和檢驗,樣（yàng）板型線的尺寸、輪廓度、粗糙度都達到圖樣要求（qiú）。因而（ér）,樣板型線的數控（kòng）磨削加工工藝的應（yīng）用保證了（le）質量,提高（gāo）了工（gōng）效。