水轮机叶片上插铣加工的应用

     哈尔滨电机厂有限责任公司始建于1951年是生产大、中型发电设备、大中型交直流电机及配套控制设备的重点企业。主要产品有：水轮机、水轮发电机、汽轮发电机、电站主机配套的控制设备和大中型交直流电机等几大类。与德国西门子公司、美国西屋公司、日本日立公司、法国阿尔斯通公司、瑞士ABB公司等12个国家30多家企业有合作关系。现有员工6200余人，拥有设备总量为3800余台，其中高精设备309台，数控设备37台。是一家具有年产5000兆瓦汽轮发电机、2500兆瓦水轮发电机组和600兆瓦交直流电机生产能力的国有大型企业。目前为长江三峡、葛洲坝等大型水利工程提供水电机组。

               图1 水轮机叶片零件

    水轮发电机叶片的铣加工一直是影响叶片加工效率的瓶颈，由于叶片毛坯为铸件，尺寸大(如图1)，而且叶片裙边都是扭曲曲面结构。一般都要在五轴联动的数控龙门铣上加工，原工艺方法采用玉米铣刀侧铣加工，加工效率很低，一般加工个叶片需要一、二天的时间。而且由于机床价格昂贵等原因，五轴联动的数控龙门铣床数量少，工时费用高，更加大了叶片的加工成本。

    为了解决这一困难，山高采用自己研发的插铣刀，不但提高了叶片的加工效率，而且实现在三轮联动的数控龙门铣床上加工，大大地降低了叶片的加工成本。现在采用山高的R220.79-8160-40插铣刀加工时间缩短到5～6个小时，同时也扩大了零件的加工范围。

    叶片的加工材料通常为1Cr13等马氏体不锈钢。叶片裙边的加工量有50～70mm左右。刀盘采用直径Ø160mm的R220.79-8160-40)插铣刀，刀片用SCET120612T-M14，T250M和SCET120612T-M14，620470两种牌号刀片组合使用，切削参数是：Vc=200 m/min。fz=0.1mm/t、ap=30mm、ae=70 mm，机床是三轴联动数控龙门铣床。

               图2 XKA2140 X 80A数控龙门铣床

    由于三轴联动的数控龙门铁床在国内使用比较普遍，因此很容易寻找到加工合作伙伴，缓解了厂内五轴数控龙门铣床的加工压力，同时也使加工效率大大提高。目前，插铣加工方式已经应用到其他零部件加工上。

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