發(fā)動機葉片的制造與應(yīng)用(畢業(yè)設(shè)計論文)

1、畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書題 目 d350b中壓7級動葉片的加工工藝分析及編程 摘要 在一些重工業(yè)中，比如燃氣發(fā)電、核電、航空工業(yè)中，汽輪機的使用是很普遍的，而葉片就是蒸汽機的“心臟”。葉片一般分為動葉片、靜葉片和導(dǎo)葉片。本課題介紹了d350b中壓7級動葉片的基本結(jié)構(gòu)與功用，詳細地講述了d350b中壓7級動葉片的機械加工工藝過程，制訂了加工工藝卡片；針對葉片的特殊結(jié)構(gòu)及加工工藝，結(jié)合公司的設(shè)備情況，進行數(shù)控加工和編程，滿足了該工序的加工精度，大大的縮短了生產(chǎn)實際需求，提高了生產(chǎn)效率，滿足了大批量生產(chǎn)需要。 葉片的加工工序十分復(fù)雜，主要有：銑兩側(cè)面、磨兩側(cè)面、銑另兩側(cè)面、磨另兩側(cè)面、銑兩端面、銑進汽

2、側(cè)斜度、銑出汽側(cè)斜度、銑出汽側(cè)收縮度、精銑葉根進汽側(cè)，粗銑背徑向面、精銑背徑向面、粗銑內(nèi)徑向面、半精銑內(nèi)徑向面、銑葉冠兩側(cè)面、仿形內(nèi)背弧汽導(dǎo)型線、精加工內(nèi)背弧汽導(dǎo)型線、精拋內(nèi)背弧汽導(dǎo)型線、磨內(nèi)徑向面、銑葉根徑向面出汽側(cè)倒角、銑葉冠背倒角、銑葉冠阻尼孔、線切割葉根、銑葉冠圍帶缺口、鉗工修圓等二十多道工序，絕大多道工序采用普通機床進行加工，本文針對加工難度較高的內(nèi)背弧和圓角部分進行數(shù)控加工，編程采用自動編程方式，設(shè)備采用五軸聯(lián)動加工中心。關(guān)鍵詞：汽輪機；動葉片；加工工藝；工序；內(nèi)背?。粩?shù)控加工；編程畢業(yè)論文（設(shè)計）原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成

3、果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本論文（設(shè)計）的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計）授權(quán)使用說明本論文（設(shè)計）作者完全了解*學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設(shè)計）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計）進入學(xué)校圖書館被查閱。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計）的全部或部分內(nèi)容。保密的論文（設(shè)計）在解密后適用本規(guī)定。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 注 意 事 項1.設(shè)計

4、（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）2.論文字?jǐn)?shù)要求：理工類設(shè)計（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于1.2萬字。3.附件包括：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機

5、繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用a4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設(shè)計（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它目 錄前言 4第一章 d350中壓7級動葉片的加工工藝分析過程. .51、產(chǎn)品介紹、生產(chǎn)類型及毛坯的選用. .52、設(shè)備和刀具的選用. . 63、夾具的選用. . .64、零件工藝的分析. .85、加工工藝的制定. .85.1加工方案制定. .85.2加工工藝安排.

6、.105.3加工工序分析過程及工序卡的填寫 11第二章 葉片內(nèi)背弧和圓角部分的數(shù)控加工 321、d350b型7級動葉片的建模 . .322、 d350b7級動葉內(nèi)背弧的曲面加工程序的編制. . .32小結(jié). . .35致謝. . . .36參考文獻. . .37附錄a 葉片內(nèi)背弧加工程序單. .37 前言汽輪機是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換成為機械功的旋轉(zhuǎn)式動力機械。又稱蒸汽透平。主要用作發(fā)電用的原動機，也可直接驅(qū)動各種泵、風(fēng)機、壓縮機和船舶螺旋槳等。還可以利用汽輪機的排汽或中間抽汽滿足生產(chǎn)和生活上的供熱需要。汽輪機通常在高溫高壓及高轉(zhuǎn)速的條件下工作，是一種較為精密的重型機械，一般須與鍋爐（或其他蒸汽發(fā)生

7、器）、發(fā)電機(或其他被驅(qū)動機械)以及凝汽器、加熱器、泵等組成成套設(shè)備，一起協(xié)調(diào)配合工作。由轉(zhuǎn)動部分和靜止部分兩個方面組成。轉(zhuǎn)子包括主軸、葉輪、動葉片和聯(lián)軸器等。靜子包括進汽部分、汽缸、隔板和靜葉柵、汽封及軸承等。汽輪機在社會經(jīng)濟的各部門中都有廣泛的應(yīng)用。汽輪機種類很多，并有不同的分類方法。汽輪機的蒸汽從進口膨脹到出口，單位質(zhì)量蒸汽的容積增大幾百倍，甚至上千倍，因此各級葉片高度必須逐級加長。大功率凝汽式汽輪機所需的排汽面積很大，末級葉片須做得很長。汽輪機裝置的熱經(jīng)濟性用汽輪機熱耗率或熱效率表示。汽輪機熱耗率是每輸出單位機械功所消耗的蒸汽熱量，熱效率是輸出機械功與所耗蒸汽熱量之比。對于整個電站，還

8、需考慮鍋爐效率和廠內(nèi)用電。因此，電站熱耗率比單獨汽輪機的熱耗率高，電站熱效率比單獨汽輪機的熱效率低。大型汽輪機組的研制是汽輪機未來發(fā)展的一個重要方向，這其中研制更長的末級葉片，是進一步發(fā)展大型汽輪機的一個關(guān)鍵；研究提高熱效率是汽輪機發(fā)展的另一方向，采用更高蒸汽參數(shù)和二次再熱，研制調(diào)峰機組，推廣供熱汽輪機的應(yīng)用則是這方面發(fā)展的重要趨勢。第一章 d350中壓7級動葉片的加工工藝分析過程1、產(chǎn)品介紹、生產(chǎn)類型及毛坯的選用 d350b型7級動葉片的立體圖如下圖所示（圖紙尺寸以點坐標(biāo)形式標(biāo)注，由于頁數(shù)達60多頁，在此不作說明）。本葉片分為葉冠、葉根、內(nèi)背弧三個部分。因為在實際使用過程中，在同一臺汽輪機上

9、，會使用大量的葉片，所以零件的加工模式為大批大量。葉片表面所受應(yīng)力較高，所以加工本葉片采用鍛件作為加工本葉片的毛坯。由于工廠規(guī)模較小，而大型五軸聯(lián)動雙驅(qū)式葉片加工中心和大型五軸聯(lián)動車銑復(fù)合加工中心無法裝配，所以無法對本葉片一次加工成型，故采用多工序加工的方法，即對毛坯余量大的地方在普通機床(銑床、磨床）進行粗加工，然后再用中型五軸聯(lián)動加工中心對葉片內(nèi)背弧部分進行精加工。d350b型7級動葉片的立體圖2、設(shè)備和刀具的選用在零件加工過程中多采用普通臥式銑床和平面磨床。尤其是在粗銑面及半精銑的過程中采用普通臥式銑床加工，刀具采用立銑刀和嵌入式高速鋼平面銑刀。精加工面的時候采用平面磨床加工。在內(nèi)背弧加

10、工過程中，采用仿形銑床和五軸聯(lián)動加工中心。在仿形過程中，銑內(nèi)弧時使用球形銑刀，銑背弧使用立銑刀。使用五軸加工中心進行精加工時，使用刀片式硬質(zhì)合金玉米銑刀進行內(nèi)背弧型線的粗銑，使用刀片式硬質(zhì)合金圓角刀進行精銑，最后使用刀片式硬質(zhì)合金球頭銑刀進行圓角加工。然后再用拋光機進行拋光。在加工葉根時采用線切割機床。（機床設(shè)備和刀具的選用詳細參見機械加工工藝過程卡，具體規(guī)格參見每道工序卡）3、夾具的選用在葉片加工過程中，很多工序中都要應(yīng)用到夾具。其中在銑面的過程中，多采用機用臺虎鉗作為夾具。在五軸加工中心的加工過程中，采用專用夾具進行裝夾(見下圖所示)。夾具三視圖夾具立體圖夾具俯視圖夾具主視圖夾具側(cè)視圖4、

11、加工工藝的分析該葉片由于工藝較為復(fù)雜，所以采用多道工序，包括，銑平面，磨平面，拋光等等。因為余量較大，精度較高，所以對同一平面的加工采用了從粗加工-半精加工-精加工的過程。5、加工工藝的制定5.1加工方案的確定因為余量較大，且要多處銑面，所以粗加工多用普通臥式銑床進行平面的銑削，做內(nèi)背弧時，因為余量較大，所以粗加工采用仿形銑床進行；精度較高，精加工采用四軸數(shù)控銑床或者五軸加工中心來做，因為要保證成品表面的光滑整潔，所以精加工完成后要進行拋光操作。5.2加工工藝的安排加工工藝過程具體參見下列工藝過程卡：機械加工工藝過程卡常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號d350b零件圖號d350b-

12、2020007a001產(chǎn)品名稱汽輪機動葉片零件名稱中壓7級動葉片材料牌號2cr12nimowv毛坯種類鍛件毛坯外形尺寸316mm*128mm*99.5備注工序號工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時5銑兩側(cè)面機加工車間雙柱銑床機用臺虎鉗110磨兩側(cè)面機加工車間平面磨床永磁吸盤115銑另兩側(cè)面機加工車間雙柱銑床螺柱 壓板120磨另兩側(cè)面機加工車間平面磨床永磁吸盤125銑兩端機加工車間普通臥式銑床機用臺虎鉗130銑進汽側(cè)斜度機加工車間普通臥式銑床機用臺虎鉗135銑出汽側(cè)收縮度數(shù)控車間數(shù)控銑床螺柱 壓板240銑出汽側(cè)收縮度連接處機加工車間普通臥式銑床機用臺虎鉗143銑葉根進汽側(cè)數(shù)控車間數(shù)控銑床專用

13、夾具245粗銑背徑向面機加工車間普通臥式銑床機用臺虎鉗150精銑背徑向面機加工車間普通立式銑床機用臺虎鉗155粗銑內(nèi)徑向面機加工車間普通臥式銑床機用臺虎鉗160半精銑內(nèi)徑向面機加工車間普通臥式銑床機用臺虎鉗165銑葉冠兩側(cè)機加工車間普通臥式銑床機用臺虎鉗170仿型內(nèi)弧圓弧圓角精銑汽導(dǎo)型線及圓角數(shù)控車間xkh800型五軸加工中心專用夾具3075精拋內(nèi)背弧型線及圓角精拋汽導(dǎo)型線及圓角拋光車間拋光機180磨內(nèi)徑向面機加工車間平面磨床永磁吸盤185銑葉根背徑向出汽側(cè)倒角機加工車間普通臥式銑床普通臥式銑床機用臺虎鉗290銑葉冠背倒角機加工車間普通臥式銑床機用臺虎鉗195銑葉冠背阻尼孔機加工車間普通立式銑

14、床機用臺虎鉗1100線切割標(biāo)準(zhǔn)片葉根機加工車間線切割螺柱 壓板20105銑葉冠圍帶缺口機加工車間普通臥式銑床機用臺虎鉗1110鉗工修圓機加工車間鉗工1編制陳朝陽審核批準(zhǔn)5.3加工工序分析過程及工序卡的填寫本零件的加工十分復(fù)雜，有二十三道工序，具體加工工序分析如下：(1) 銑兩側(cè)面 本工序就是對葉片的兩個側(cè)面進行粗加工，因為加工面積較大，所以用臥式銑床進行銑削。加工毛坯時，將將要加工的一面正對主軸，并與主軸垂直。此時應(yīng)保證墊板與工作臺面平行，且在墊板各面有定位螺釘，以保證工件切削的精度及平行度。然后用壓板，螺柱固定工件并壓緊，擰緊螺母。刀具采用直徑為150mm的端面銑刀，材質(zhì)為高速鋼。加工時主軸

15、轉(zhuǎn)速保持在250300r/min，進給率保持在f200左右。將其中一個面加工完成后就按照圖紙上的尺寸要求繼續(xù)完成與此相對的另一個面，在裝夾是要注意基準(zhǔn)面要靠到定位螺絲上。在操作過程中要注意尺寸，要不定時的用游標(biāo)卡尺檢查尺寸。（工序卡見下圖）（2） 磨兩側(cè)面： 這個步驟就是對上次加工的精加工過程，先將已經(jīng)加工過的一個面放在永磁吸盤上（永磁吸盤固定在平面磨床工作臺面上），扭動開關(guān)，使工件固定在吸盤上，啟動磨床，調(diào)整好高度對另一個已加工面進行磨削操作，直至整個面都平整光滑，沒有凹點。在加工另一個面時，要先對沒有精加工的一個面進行試磨，然后測量尺寸，然后再調(diào)整磨床上的旋鈕，以保證切削精度。在完成本道工

16、序的過程中要及時清潔永磁吸盤表面，否則就不能保證工件的切削精度和平面度，而且會留有壓痕。在調(diào)整磨床高度的過程中，每次向上移動的距離不能超過0.03mm。在操作過程中要注意尺寸，要不定時的用游標(biāo)卡尺檢查尺寸。（工序卡見下圖）（3） 銑另兩側(cè)面： 本工序和前面的工序5一樣，就是對工件的前后兩個面進行粗加工的過程。在操作過程中要注意尺寸，要不定時的用游標(biāo)卡尺檢查尺寸。（工序卡見下圖）（4） 磨另兩側(cè)面： 本工序和前面的工序10一樣，就是對工件的前后兩個面進行精加工的過程。操作過程中要注意輕拿輕放，不要讓工件表面留有壓痕。在操作過程中要注意尺寸，要不定時的用游標(biāo)卡尺檢查尺寸。做的過程中要保證垂直度公差

17、小于0.03mm。（工序卡見下圖）（5） 銑兩端面： 對工件的兩個端面進行銑削，銑至工件長度為316.2mm，公差為上差0.1mm。而且要保證垂直度。（工序卡見下圖）(6)銑進汽側(cè)斜度： 本工序是對葉片進汽側(cè)余量進行銑削的過程。夾具用機用臺虎鉗，然后在下面墊上帶角度的墊塊（作為專用夾具）。操作時主軸轉(zhuǎn)速300r/min，進給速度為f150。做完后要用高度尺測量每個級別的高度。還要注意刀具的磨損度。（工序卡見下圖）（7） 銑出汽側(cè)收縮度： 本工序和工序25內(nèi)容基本一樣，但是因為工藝方面要求更為嚴(yán)格，且尺寸要求更精準(zhǔn)一些，所以本工序采用數(shù)控銑削。在進行銑削過程中，先用20mm的高速鋼立銑刀進行粗加

18、工。然后再用10mm的硬質(zhì)合金刀具進行精加工操作。（工序卡見下圖）（8） 銑出汽側(cè)收縮度連接處： 本工序是對葉片內(nèi)背弧與葉冠連接部分的銑削。機床采用普通臥式銑床，夾具采用螺柱和壓板，使主軸垂直于兩個端面，然后用直徑為150mm的成型刀具，對葉片進行銑削，刀具有8個刀刃，刀刃與主軸的角度為30。加工完成后，要用樣板（專用量具：d350b-202007a-5）測量工件，看尺寸是否一致，然后再調(diào)整相應(yīng)的距離。刀具轉(zhuǎn)速為200r/min,進給速率為f100。（工序卡見下圖）（9） 精銑葉根進汽側(cè)： 本工序是對葉根部分進汽側(cè)進行精加工的過程，因精度要求較高，所以采用數(shù)控銑削，先用15mm的高速鋼立銑刀進

19、行粗銑去余量操作，然后用10mm的硬質(zhì)合金立銑刀進行精加工。夾具采用螺柱和壓板、定位螺釘采用六點定位原則將工件固定在工作臺面上。固定時必須要讓葉片的加工面位于yz平面上，然后手動輸入程序，進行調(diào)試操作。做完后要對已加工部分進行測量。采用量程為125mm150mm的千分尺對寬度進行測量，務(wù)必要使公差保持在圖紙要求范圍之內(nèi)，最好做到中差。采用量程為0-200mm的游標(biāo)卡尺，對已加工部分的長度進行測量。測量完成以后，如果有誤差，就必須進行尺寸偏置操作。然后再加工，反復(fù)調(diào)試，直到尺寸達到要求為止。調(diào)試完成后就是批量生產(chǎn)了。在操作過程中要注意，不要有碰傷、壓傷等問題。（工序卡見下圖）(10) 粗銑背徑向

20、面： 因為葉片背徑向面與中心線存在角度，所以必須對葉片背徑向面進行銑削。采用普通臥式銑床，夾具采用機用臺虎鉗和帶角度（錐角為k=4.24/100）的墊塊，然后開始銑削調(diào)試，調(diào)試時要注意葉根的厚度，以及有無標(biāo)準(zhǔn)片和末葉片的區(qū)分，兩者要分開銑削。測量時采用正弦規(guī)測量，將正弦規(guī)放在在測量臺上，在正弦規(guī)的一個腳下方墊固定高度的量塊，使正弦規(guī)的測量面與水平面所成角度為k=4.24/100。然后將葉片下底面放在正弦規(guī)測量面上。然后用百分表對背徑向面進行測量，看背徑向面是否平行于測量臺的測量面。然后再在機床上進行尺寸調(diào)整。注意標(biāo)準(zhǔn)片與末葉片在厚度上的差距。（工序卡見下圖）(11) 精銑背徑向面： 本工序就是

21、對工序45的精加工過程。采用普通立式銑床銑削，刀具采用直徑為250mm的端面銑刀。夾具采用機用臺虎鉗和帶角度墊板。測量方法和工序45測量方法一樣。機床主軸轉(zhuǎn)速為250r/min，進給速率f180。銑削時要注意，不要使加工面留有壓傷。還要用直角尺測量加工后的背徑向面，是否與前后兩面垂直。（工序卡見下圖）(12) 粗銑內(nèi)徑向面： 本工序是對葉片內(nèi)徑向面進行粗加工的過程。采用普通臥式銑床進行銑削。夾具采用機用臺虎鉗和帶角度（錐角為k=8.48/100）的墊塊，然后開始銑削調(diào)試，調(diào)試時要注意葉根的厚度，以及有無標(biāo)準(zhǔn)片和末葉片的區(qū)分，兩者要分開銑削。測量時采用正弦規(guī)測量，將正弦規(guī)放在在測量臺上，在正弦規(guī)

22、的一個腳下方墊固定高度的量塊，使正弦規(guī)的測量面與水平面所成角度為k=8.48/100。然后將葉片下底面放在正弦規(guī)測量面上。然后用百分表對背徑向面進行測量，看背徑向面是否平行于測量臺的測量面。然后再在機床上進行尺寸調(diào)整。注意標(biāo)準(zhǔn)片與末葉片在厚度上的差距。還要用和游標(biāo)卡尺測量主軸方向的銑削深度。用高度尺測量銑削后葉冠和葉根的厚度，然后再在機床上做相對應(yīng)的調(diào)整。因為余量較大，所以要經(jīng)常注意刀具的磨損情況，和尺寸的變化。（工序卡見下圖）(13) 半精銑內(nèi)徑向面： 本工序是對葉片內(nèi)徑向面進行半精加工的過程。采用普通臥式銑床進行銑削。夾具采用機用臺虎鉗和帶角度（錐角為k=8.48/100）的墊塊，然后開始

23、銑削調(diào)試，調(diào)試時要注意葉根的厚度，以及有無標(biāo)準(zhǔn)片和末葉片的區(qū)分，兩者要分開銑削。測量時采用正弦規(guī)測量，將正弦規(guī)放在在測量臺上，在正弦規(guī)的一個腳下方墊固定高度的量塊，使正弦規(guī)的測量面與水平面所成角度為k=8.48/100。然后將葉片下底面放在正弦規(guī)測量面上。然后用百分表對背徑向面進行測量，看背徑向面是否平行于測量臺的測量面。然后再在機床上進行尺寸調(diào)整。注意標(biāo)準(zhǔn)片與末葉片在厚度上的差距。還要用和游標(biāo)卡尺測量主軸方向的銑削深度。用高度尺測量銑削后葉冠和葉根的厚度，然后再在機床上做相對應(yīng)的調(diào)整。因為余量較大，所以要經(jīng)常注意刀具的磨損情況，和尺寸的變化。還要注意標(biāo)準(zhǔn)片、加厚片和末葉片的尺寸區(qū)別。（工序卡

24、見下圖）（14） 銑葉冠兩側(cè)： 本工序是對葉冠部分的兩個側(cè)面進行銑削。本工序由兩個工步組成，先銑出汽側(cè)，再銑進汽側(cè)。采用普通臥式銑床銑削。夾具采用螺柱和壓板進行固定，然后開始銑削。刀具采用20mm的高速鋼立銑刀，轉(zhuǎn)速為300r/min,進給速率為f200。做完后要對工件進行測量，將已加工的葉片出汽側(cè)放在測量臺上，用15mm、4mm、1.55mm的量塊疊起。墊在葉冠部分出汽側(cè)已加工的面下，然后用百分表測量葉冠進汽側(cè)以加工面和測量面的平行度，然后用千分尺測量本工序中被加工的兩個面的距離是否準(zhǔn)確。然后再用直角尺測量已加工面和背徑向面的垂直度。測完后對機床進行誤差調(diào)試。然后再進行銑削，再測量，必須要讓

25、工件尺寸達到要求為止。（工序卡見下圖）（15） 仿形內(nèi)背弧型線及圓角： 因為葉片余量很大，所以本工序在實際銑削過程中分兩個步驟來完成。先對葉片內(nèi)背弧進行仿形加工，也就是去余量的過程，然后再用五軸加工中心對內(nèi)背弧型線及元角進行數(shù)控精加工（數(shù)控加工分析見后面章節(jié)）。在仿形加工過程中，采用仿形銑床（上海申江zf3-3d55b型三坐標(biāo)自動仿形銑床）進行加工時，要先在加工前用加工中心做一個粗加工葉片用做模具。然后，將模具放在仿形銑床上，在仿形儀上安裝與刀具直徑相同的仿形頭，然后對刀，將刀頭與仿形儀對應(yīng)到葉片的相應(yīng)位置，再進行銑削，主軸轉(zhuǎn)速250r/min,進給速率f150。銑削完成后進行測量。量具采用專

26、用的樣板（dn.85-edc轉(zhuǎn)大2度，d350b-202007a-1,d350b-202 07a-2,d350b-202007a-3,d350b-202007a-3出汽側(cè)，d350b-20200 7a-3進汽側(cè)），測量內(nèi)背弧型線及圓角是否合乎尺寸要求。然后再用百分表測量一下內(nèi)背弧的高度，看余量是大還是小。接著根據(jù)尺寸偏差在機床上作出相應(yīng)調(diào)整。然后再調(diào)試，測量。直至達到要求為止。當(dāng)仿形操作完成后，就要對汽導(dǎo)型線及元角進行精加工。因為葉片內(nèi)背弧曲面較為復(fù)雜，所以采用五軸葉片加工中心（北京機電院xkh800型五軸聯(lián)動式葉片加工中心）進行銑削。在加工中心上加工時，夾具采用專用夾具（見前面夾具的選用），

27、先把夾具固定在葉片的葉冠上，注意一定要使葉冠與夾具貼合緊密，然后將葉根至于a軸上，將葉冠一端夾具的錐形孔對準(zhǔn)a軸另一端的頂尖。然后壓緊緊固螺栓，裝夾就完成了。因為仿形加工不能將葉片所需加工的所有部位都完全加工，所以加工后的葉片有些部位余量還是很大，所以先用32mm的三刃玉米銑刀（刀片采用三菱scmt09t304 us735）進行粗加工，主軸轉(zhuǎn)速3000r/min，進給速率f300，然后用25mm的圓角銑刀（刀片rpmt 10t3moe-jsvp 15tf）進行內(nèi)背弧型線的半精加工，主軸轉(zhuǎn)速3000r/min,進給速率f2000,最后用20mm的球頭銑刀進行元角的精加工,主軸轉(zhuǎn)速3000r/mi

28、n,進給速率f1500。然后進行測量。量具采用專用的樣板（dn.85-edc轉(zhuǎn)大2度，d350b-202007a -1,d350b-2020 07a-2,d35 0b-202007a-3,d350b-202007a-3出汽側(cè)，d350b-20200 7a-3進汽側(cè)），測量內(nèi)背弧型線及圓角是否合乎尺寸要求。然后再用百分表測量一下內(nèi)背弧的高度，看是否與圖紙上的尺寸要求一樣。尤其在測量內(nèi)背弧型線時，使用樣板的時候，先用高度劃線尺按照圖紙上的尺寸在葉片上劃好線，然后用樣板在各個級別進行測量，注意每個級別樣板的漏光度。（工序卡見下圖）(16) 精拋內(nèi)背弧型線及圓角: 用拋光機對精加工后的內(nèi)背弧型線及圓角

29、進行拋光增加葉片表面光潔度。試拋后要用內(nèi)背弧樣板對型線進行測量。（工序卡見下圖）（17） 磨內(nèi)徑向面： 用螺栓和壓板將葉片（內(nèi)徑向面朝下）固定在墊板（錐角為k=8.48/100）上，然后將墊板吸附在平面磨床的永磁吸盤上。在加工工之前先把尺寸量一下，計算所要磨削的厚度，然后開始加工。磨削完成后進行測量，測量時采用正弦規(guī)測量，將正弦規(guī)放在在測量臺上，在正弦規(guī)的一個腳下方墊固定高度的量塊，使正弦規(guī)的測量面與水平面所成角度為k=8.48/100。然后將葉片下底面放在正弦規(guī)測量面上。然后用百分表對內(nèi)徑向面進行測量，看內(nèi)徑向面是否平行于測量臺的測量面。然后再在機床上進行尺寸調(diào)整。注意標(biāo)準(zhǔn)片與末葉片在厚度上

30、的差距。還要注意平行度。（工序卡見下圖）(18)銑葉根徑向面出汽側(cè)倒角： 本工序可分為兩個工步。先用普通立式銑床銑內(nèi)徑向面葉根倒角，然后用臥式銑床銑背徑向面葉根倒角。測量時要用專用量具（d350b-202007a-6,d350b-2020 07a-7）進行測量。注意刀具的磨損度和工件的尺寸變化。（工序卡見下圖）（19） 銑葉冠內(nèi)背倒角： 用普通臥式銑床進行銑削，因為背徑向面與中心線有夾角，所以要在工件下方放一個墊塊，使葉片中心線和主軸平行。然后開始銑削。主軸轉(zhuǎn)速300r/min。測量時，用專用量具（d350b-202007a-8,d350b-202007a-9）進行測量。測量時必須要讓樣板與徑

31、向面接觸。（工序卡見下圖）（20） 銑葉冠背阻尼孔： 用立式萬能銑床進行銑削。將主軸旋轉(zhuǎn)45。將主軸降至所需高度，然后用壓板和螺柱將葉片固定在工作臺面上，然后開始銑削，刀具采用5mm的高速鋼刀具。裝夾時可以在壓板下面墊一張銅片防止出現(xiàn)壓傷，碰傷。（工序卡見下圖）（21） 線切割標(biāo)準(zhǔn)片葉根： 在線切割機床上對葉根進行線切割操作。目的是將成品葉片能夠固定在葉輪上，且線切割后形成的卡口要與葉輪卡口一致。（工序卡見下圖）（22） 銑葉冠圍帶缺口： 本工序?qū)θ~冠圍帶進行銑削。本工序可分為兩個工步。先用普通臥式銑床對其中帶有99的一邊進行銑削，采用帶有99的成型銑刀進行銑削，主軸轉(zhuǎn)速為300r/min，進

32、給速率為f200。銑完后用專用量具（d350b-202007a-11）測量一下，看看是否與圖紙上的尺寸相同然后再銑另一邊,銑完后用游標(biāo)卡尺測量一下，銑過的兩個面之間的距離，看是否與標(biāo)準(zhǔn)相同。（工序卡見下圖）（23） 鉗工修圓： 由鉗工對葉片的部分有圓弧的地方進行精修，要保證葉頂部，進出汽側(cè)斜度與葉冠連接處平直且圓滑自然。（工序卡見下圖）第二章 葉片內(nèi)背弧和圓角部分的數(shù)控加工 根據(jù)上述工藝分析及工序分析結(jié)果，對葉片內(nèi)背弧和圓角部分的加工，由于精度高，形狀復(fù)雜，需對其部分進行數(shù)控加工。加工設(shè)備選用北京機電院xkh800型五軸聯(lián)動式葉片加工中心；夾具采用專用夾具（見前面夾具的選用）；刀具選用32mm

33、的三刃玉米銑刀（刀片采用三菱scmt09t304 us735）進行粗加工，主軸轉(zhuǎn)速3000r/min，進給速率f300，然后用25mm的圓角銑刀（刀片rpmt 10t3moe-jsvp 15tf）進行內(nèi)背弧型線的半精加工，主軸轉(zhuǎn)速3000r/min,進給速率f2000,最后用20mm的球頭銑刀進行元角的精加工,主軸轉(zhuǎn)速3000r/min,進給速率f1500。對東汽d350b7級動葉的建模以及對內(nèi)背弧和元角部分的數(shù)控加工工藝的確定和程序的編寫如下：1、d350b型7級動葉片的建模 先用mastercam9.1打開cad中的內(nèi)背弧點坐標(biāo)（如下圖：內(nèi)背弧點坐標(biāo)ag），然后移動坐標(biāo)，生成葉片的內(nèi)背弧曲

34、線，再另存為prt格式文件。用pro-e打開，再生成曲面，并生成實體，然后將葉根部分的實體造型畫出來，其次將葉冠部分的實體造型畫出來。(b)(a)(d)(c)(f)(e)(g)內(nèi)背弧點坐標(biāo)實體 曲面2、d350b7級動葉內(nèi)背弧的曲面加工程序的編制 將pro-e中的葉片造型、備份，格式轉(zhuǎn)為igs格式。然后用mastercam檔案轉(zhuǎn)換-iges-讀取打開此文件。然后在mastercam中就出來了一個實體造型（如圖上圖所示）。然后按alt-s將輪廓線框轉(zhuǎn)換成實體（如圖上圖所示）。然后點擊刀具路徑-工作設(shè)定，設(shè)置邊界盒，然后點擊多軸加工-曲面五軸，然后直接點確定。軟件提示選擇樣板曲面，點擊內(nèi)背弧曲面，

35、然后執(zhí)行。然后出來了刀具參數(shù)和切削參數(shù)（如下圖所示），然后在空白區(qū)域右鍵-從刀具庫選取刀具，選擇直徑為15mm的球刀，再右鍵設(shè)定刀具參數(shù)。點開多軸加工參數(shù)補正方式改為關(guān)，在多曲面五軸參數(shù)里面切削方式改為螺旋切削。然后確定。這樣刀具路線就出來了。然后點開刀具路徑管理，看一下實體驗證切削，最后執(zhí)行后處理，這樣葉片內(nèi)背弧的加工程序也就完成了（編程程序參見附錄a）。參數(shù)選擇小結(jié)上述就是對d350b7級動葉片由材料選擇到加工成形的一個詳細過程。其中涉及范圍較廣，包括毛坯材料選擇、機床的選擇、刀具選擇、加工工藝路線的擬定和最終的虛擬加工成形等。這是對我所學(xué)專業(yè)知識的綜合應(yīng)用及初步實踐，由于本專業(yè)側(cè)重于機械

36、工藝和機械加工，因此在本設(shè)計中涉及的大量葉片知識不能完全明白無誤的敘述和限于專業(yè)范圍，以致在設(shè)計時難免出現(xiàn)這樣或是那樣的錯誤或是陷缺之處，在這里懇請各位老師和廣大同學(xué)的不吝賜教與指正，在此感激不盡。隨著工業(yè)新產(chǎn)品不斷向多樣化和高性能化的發(fā)展，新產(chǎn)品形狀復(fù)雜、新產(chǎn)品制造精度要求高、表面質(zhì)量好和質(zhì)量穩(wěn)定。產(chǎn)品生產(chǎn)廠家要求汽輪機葉片制造在短時期內(nèi)適應(yīng)產(chǎn)品的開發(fā)和投產(chǎn)。為了適應(yīng)用戶的這一要求，就必將選擇一種先進的制造技術(shù)（數(shù)控加工技術(shù)），使葉片加工技術(shù)由傳統(tǒng)的手工進入到以數(shù)控加工為主的新階段，在生產(chǎn)過程中越來越廣泛地使用cad/cam設(shè)計與cnc數(shù)控加工相結(jié)合的制造方式。如何使葉片結(jié)構(gòu)更合理，數(shù)控加工

37、效率和精度更高，一直是數(shù)控技術(shù)人員努力研究的方向，特別是對曲面的造型和加工，傳統(tǒng)的造型和加工方法很難實現(xiàn)，即使能夠?qū)崿F(xiàn)效率和精度也很低，因此將造型設(shè)計和數(shù)控加工有機的結(jié)合起來，對葉片加工將是很好的選擇。本人認為將來的數(shù)控技術(shù)人員同時也是一個cad建模設(shè)計者，向這個方向發(fā)展的人員必將成為社會所需的人才。在工廠里面，通過半年的實習(xí)，我知道了在實際操作中，數(shù)控機床應(yīng)該怎么使用，通過對葉片的認識，了解到了葉片對于汽輪機的重要作用。還有葉片的加工方法，包括機床設(shè)備的保養(yǎng)和維護。對于我自己在以后工作的過程中提供了很大的幫助。尤其在工作期間，對autocad、pro-e、mastercam的了解和學(xué)習(xí)，讓我

38、在以后工作過程中的發(fā)展充滿了信心。致謝本設(shè)計是在尊敬的導(dǎo)師程暢老師的精心指導(dǎo)下完成的，導(dǎo)師高尚的品德，淵博的學(xué)識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和高度的責(zé)任心深深地影響著學(xué)生。導(dǎo)師教誨是學(xué)生寶貴的精神財富，并將使學(xué)生受益終生。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎菊嬲\的感謝和崇高的敬意！在這次畢業(yè)設(shè)計過程中，我的同學(xué)陳中凱、徐海洋等均給予了很大的幫助。在課題的選村與材料的組織過程中，校圖書館、閱覽室的工作人員給予了大力的支持和幫助。對此，我表示深深的感謝！最后，我還要深深地感謝默默支持我完成學(xué)業(yè)的父母，感謝他們?yōu)槲宜龀龅臒o私奉獻和巨大支持，我才能順利的完成了學(xué)業(yè)！ 謹(jǐn)向所有輕工學(xué)院的與我共處三年給予我關(guān)心與幫助，教我學(xué)會獨立思考，

39、給予我學(xué)習(xí)動力的老師、同學(xué)與朋友在此致以最誠摯的謝意！對在院領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷與愛護表示感謝！參考文獻1、勞動部培訓(xùn)司機械制造工藝與設(shè)備北京：中國勞動出版社，1988；2、劉友才，肖繼德機床夾具設(shè)計北京: 機械工業(yè)出版社，1991；3、勞動和社會保障部教材辦公室數(shù)控加工基礎(chǔ)北京：中國勞動社會保障出版社，2001；4、勞動部培訓(xùn)司公差配合與技術(shù)測量北京：中國勞動出版社，1989；5、華茂發(fā)數(shù)控機床加工工藝北京：機械工業(yè)出版社，2002；6、馬占永，副主編，張耀宸機械加工工藝設(shè)計實用手冊航空工業(yè)出版社，2001；7、上網(wǎng)查詢有關(guān)技術(shù)資料。附錄a 葉片內(nèi)背弧加工程序單o0000n100g21n102g0g1

40、7g40g49g80g90n104t1m6n106g0g90g54x64.945y1.97a80.321s1527m3n108g43h1z63.353n110x37.972z21.252n112g1x35.274z17.042f1000.n114x35.275y1.969a80.316f394.7n116g0x37.976z21.25n118x64.983z63.328n120x11.284y10.787z55.069a101.264n122x-33.009z31.871n124g1x-37.438z29.551f1000.n126x-36.528y10.436z27.832a101.209f

41、5.1n128x-35.603y10.077z26.122a101.129n130x-34.652y9.637z24.459a100.84f26.9n132x-33.646y9.092z22.875a100.233f56.5n134x-32.56y8.519z21.359a99.432f74.3n136x-31.378y7.97z19.91a98.547n138x-30.095y7.47z18.534a97.633f85.n140x-28.72y7.053z17.217a96.813n142x-27.283y6.7z15.948a96.058f70.6n144x-25.797y6.398z14

42、.72a95.346n146x-24.27y6.142z13.531a94.677n148x-22.703y5.923z12.385a94.035f60.n150x-21.094y5.74z11.288a93.419n152x-19.444y5.588z10.248a92.831n154x-17.751y5.468z9.268a92.281n156x-16.017y5.375z8.354a91.774f47.3n158x-14.243y5.306z7.511a91.308n160x-12.437y5.256z6.732a90.879n162x-10.585y5.224z6.055a90.496

43、f35.6n164x-8.701y5.205z5.468a90.148n166x-6.788y5.195z4.974a89.836n168x-4.851y5.193z4.578a89.551n170x-2.895y5.195z4.281a89.287f24.4n172x-.924y5.199z4.087a89.036n174x1.055y5.204z3.992a88.809n176x3.036y5.208z4.001a88.582n178x5.016y5.209z4.111a88.367n180x6.989y5.207z4.316a88.146n182x8.951y5.2z4.616a87.9

44、37n184x10.896y5.188z5.008a87.732n186x12.823y5.17z5.487a87.535n188x13.984y5.157z5.821a87.426n190g0x12.574z10.618n192x-1.52z58.59n194x65.142y2.819z63.22a80.335n196x37.929z21.274n198g1x35.208z17.079f1000.n200x35.21y2.817a80.326f431.8n202g0x37.936z21.27n204x65.201z63.182n206x11.563y14.761z54.512a101.379

45、n208x-32.725z31.303n210g1x-37.153z28.983f1000.n212x-36.253y14.405z27.305a101.308f6.8n214x-35.334y14.038z25.614a101.21n216x-34.383y13.6z23.982a100.922f27.2n218x-33.383y13.068z22.444a100.336f55.8n220x-32.307y12.505z20.987a99.553f74.7n222x-31.146y11.961z19.596a98.676n224x-29.882y11.463z18.279a97.768f86

46、.9n226x-28.534y11.046z17.009a96.951n228x-27.124y10.691z15.78a96.197f72.1n230x-25.666y10.385z14.586a95.482n232x-24.167y10.125z13.427a94.809n234x-22.627y9.902z12.309a94.162f61.7n236x-21.046y9.715z11.237a93.541n238x-19.422y9.559z10.217a92.948n240x-17.754y9.435z9.255a92.394n242x-16.044y9.339z8.355a91.88

47、1f48.5n244x-14.293y9.266z7.523a91.411n246x-12.501y9.214z6.767a90.977n248x-10.672y9.18z6.092a90.588f36.5n250x-8.808y9.159z5.502a90.235n252x-6.913y9.148z5.006a89.917n254x-4.993y9.144z4.604a89.627n256x-3.052y9.146z4.3a89.359f25.n258x-1.095y9.15z4.099a89.103n260x.872y9.155z3.994a88.872n262x2.843y9.159z3

48、.992a88.641n264x4.813y9.161z4.092a88.423n266x6.778y9.159z4.287a88.201n268x8.732y9.154z4.574a87.989n270x10.672y9.143z4.954a87.784n272x12.593y9.126z5.422a87.586n274x14.493y9.104z5.976a87.397n276x16.367y9.076z6.61a87.229n278x18.212y9.042z7.326a87.076f14.2n280x20.024y9.005z8.117a86.958n282x21.801y8.964z

49、8.981a86.858n284x23.539y8.926z9.913a86.822f3.4n286x25.228y8.888z10.924a86.819n288x26.872y8.859z11.999a86.873n290x28.464y8.842z13.138a86.994n292x30.006y8.833z14.34a87.135n294x31.544y8.763z15.581a87.034n296x33.287y8.128z16.777a84.937f167.7n298x35.125y6.305z17.29a78.61f355.9n300x35.402y-14.629z-8.356a2

50、95.464f867.9n302x34.905y-10.747z-10.926a275.581f604.8n304x34.157y-10.178z-9.579a273.054f273.n306x33.311y-10.026z-7.899a272.498f54.n308x32.41y-9.894z-6.261a271.81f67.2n310x31.472y-9.836z-4.575a271.525f27.1n312x30.491y-9.787z-2.941a271.076f43.2n314x29.466y-9.768z-1.301a270.803f25.9n316x28.399y-9.766z.

51、293a270.419f36.6n318x27.268y-9.787z1.838a270.005n320x26.072y-9.825z3.35a269.675n322x24.818y-9.879z4.819a269.367n324x23.486y-9.949z6.219a269.054n326x22.085y-10.023z7.564a268.813f22.7n328x20.605y-10.094z8.838a268.652n330x19.052y-10.158z10.036a268.558f8.8n332x17.431y-10.207z11.157a268.551n334x15.73y-10

52、.236z12.167a268.624n336x13.975y-10.242z13.09a268.774n338x12.154y-10.225z13.885a268.992f20.1n340x10.288y-10.186z14.567a269.265n342x8.386y-10.132z15.136a269.567n344x6.452y-10.068z15.573a269.883n346x4.495y-9.999z15.862a270.202n348x2.527y-9.931z16.019a270.516n350x.557y-9.867z16.045a270.811n352x-1.406y-9.813z15.94a271.083n354x-3.355y-9.753z15.707a271.393n356x-5.278y-9.737z15.313a271.564n358x-7.159y-9.724z14.761a271.748n360x-9.02y-9.646z14.2a272.221f