摘要：本文在详细分析汽轮机叶片构造的基础上，叶片的工作条件较为复杂,且需要长时间运作,因此在进行叶片加工时不仅要重点把握叶片的质量,在生产过程中还需要考虑到企业的自身利益，数控人员需要对加工过顺序以及加工步骤等进行合理的安排。除此之外，作者结合自身的实际工作经验就汽轮机在数控加工过程中的一些运用进行分析和研究，并就其中的某些部分推出一些意见和建议。
关键词：汽轮机 ；数控机床；加工技术；并联机床；叶片
引 言：汽轮机上的叶片能够在运作过程中将蒸汽中的热能转换为机械能，并通过不断旋转的形式为汽轮机提供动力，使其能够产生电力并不断运行，叶片作为汽轮机的重要组成部分，在整个能量转换的过程中起着重要的作用。随着近些年来我国科学技术的不断发展，以及经济全球化的不断推进，全球工业对于汽轮机的发展提出了更高的要求，其中最重要的就是对于叶片的设计要求。由于传统工艺已经难以满足工艺发展的需求，因此需要在传统工艺发展过程中加强计算机检测手段和方法，在确保能够提高其加工工艺水平的同时促进工业工厂生产效率，促进我国工业实力的进步与发展。
1 汽轮机叶片结构的特点分析
在汽轮机中最关键的部件就是叶片，叶片的质量对整个汽轮机的运用效率有着直接性的影响。一般情况下，我们将汽轮机的叶片分成静态和动态的，我们常说的动态叶片就是指叶片本身以及叶根部分、叶冠等部分组成。其中，中间叶身的结构是最繁琐的，我们常见的就是扭转型的曲面。在通常情况下，可将叶身型面划分成叶根圆角、进气边圆角、背弧、拉筋以及叶冠圆角、出气边圆角和内弧几个部分。叶身主要是由不平整的曲面构成，而叶身是由间距不一的一种空间扭曲面。在通常情况下，应该将叶身的横截面部分称之为叶型，将每个横截面的边缘叫做型线。在通常，一条型线均由三个部分构成，即背弧、进气边圆弧以及内弧与出气边圆弧，型线对叶片的具体工作有着直接性的作用和影响，许多型面属于一种弯扭变截面与等截面弯扭曲面。在通常情况下，叶根形式有T形、菌形、枞树形和叉形四种。
2 叶片的数控加工工艺
叶片的气道在很大程度上对整个汽轮机的发电功率起到了决定性的作用，因此，我们不难发现叶片对于汽轮机的质量有着十分重要的影响。叶片的数控加工技术作为企业一项重要的指标在实际生产过程中，对于一家企业乃至一个国家汽轮机制造商一些技术进行衡量，一些技术较为成熟的国家在机械加工行业中逐渐运用数量庞大的叶片数控加工技术，因此，我国作为发展中国家，在发展的过程中需要将重点放在不断健全的管理制度以及提高数控加工技术上。在实际工作过程中，数控加工叶片技术已经表现出较多的优点，例如在提高叶片的加工质量以及叶片的选型上，同时还能够有效提高生产效率。基于数控叶片加工技术，在很大程度上降低了工作人员的劳动强度等。汽轮机叶片的制作材料多数为不锈钢材料，通常用到的材料有1Crl3与2Crl3等，1Crl3与2Crl3材料的韧性较大、热硬性较好、强度较高、加工易变形，因此，对这些材料的加工难度较大。通常情况下，可将汽轮机的叶片毛坯分成方钢、锻造和精密铸造三种毛坯。其中，锻造毛坯多数被用在一些架构较为简单的动叶片和静叶片的制造上；方钢毛坯常用在整体尺寸不大的部分精密叶片上；精密铸造毛坯常用在结构较为复杂以及锻造工艺较难和加工的余量较小的一些叶片上。
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3 基于并联机床的汽轮机叶片的数控加工应用
伴着CAD/CAM技术的持续发展与创新，自动数控编程技术已经迈进了机床设计与加工的领域内，通过自动编程便可直接性的将所需加工零件的相关信息以网络为渠道传递给加工机械，致使部分不易加工的机械器件均变成一些较为具体的数控加工程序，通过部分较为简单的指命便可实现对汽轮机叶片的加工。现阶段，运用较为广泛的一些技术有CAD/CAM软件等，通常情况下，基于并联机床的汽轮机叶片的数控加工程序由以下几个部分进行实现：第一，CAD技术的处理流程；第二，并联机床的加工流程。并联机床的加工内容着重包括叶身型面、叶冠、叶根和叶身以及叶片的叶根和叶冠的交接面。基于UG的叶片数控加工的编制程序着重涵盖了以下几个方面的内容：(1)叶片零部件的三维造型；(2)对叶片数控加工的工艺程序、加工的工具进行确认；(3)刀位的精确计算和所生成的刀具的运动轨道；(4)对刀具的运动轨迹进行科学的校验以及仿真与编辑，同时形成相应的刀位文件；(5)以后置处理流程为依据，将刀位文件变成数控机床可以读取的NC代码。运用UG软件对叶片进行数控加工，在通常情况下，数控加工的程序一般是在UG/CAM中完成的，在形成了刀具的轨迹之后，再进行NT仿真和校检。形成了刀具的轨迹后，在进行NT仿真与校验，可将加工数据与信息输出视为刀位源的一种具体文件。在刀位源文件中应该包括刀具的基本信息，以及加工坐标系的相关信息，以及刀具的具体位置和相应的辅助信息，并通过一些后置的处理器来对数控机床的相关信息进行处理。使其变成数控机床可以接受的程序。同样，还可以通选择并联机床自身所有的后处理程序进行相应的后处理工作。在UG软件中，提供了形式上以及各种零件的粗精加工方式以及具体要求，广大用户可以按照自身的需要对加工类型进行科学、合理的选择，在所有的加工类型中都涵盖了多种形式的加工模块。运用加工模块能迅速的建立加工操作。在交互操作中，在图形方式之下对编辑刀具路径进行交互，进而形成适合于机床的数控加工流程。
结语：
通过以上相关内容的设计与改进，将去叶片毛坯的余量工序改在了普通机床上来实现，在很大程度上将叶片在数控机床上的加工时间进行了缩短，通过对数控机床加工精度高所体现出的一些特性进行运用，进而实现了叶片型面的一些精确的加工工序。叶片加工的切削用量和刀具耐用度间不仅仅是一种较为单一的函数关系，一定要寻找出其最佳状态的一种组合，进而对切削用量进行科学的优化。
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论文作者:龙国强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/11
标签：叶片论文; 加工论文; 汽轮机论文; 数控论文; 机床论文; 技术论文; 刀具论文; 《电力设备》2017年第32期论文;