汽輪機是（shì）將蒸汽能量轉換為機械功的旋轉式動力機（jī）械，又稱蒸汽透平機械。主要作為發電設備的原動（dòng）機，也（yě）可直接驅動各種泵、風機、壓縮機和船舶螺旋槳等。還可以利用汽輪機排汽或中間抽汽作用滿足生產和生活的供熱需要。利用蒸汽熱能在蒸汽（qì）輪機內絕熱膨脹後通過汽輪機動葉（yè）片推動轉子，將機械能轉化為電能。隨（suí）著CAD/CAM技術的廣泛應用，顯著提高了（le）汽輪機葉片的設計和製（zhì）造水平，縮短了研製和（hé）生（shēng）產周期，大大降低了製造成本（běn），推動了汽輪機技（jì）術的不斷進步。作者從傳統的葉片加（jiā）工工藝路線中總結經驗，進行大膽創新，經過長期論證，形成集成數控加工工藝路線方案。
 
      葉片毛坯主要形式有:方鋼、模鍛、精（jīng）鍛、精鑄等類型。葉片（piàn）毛坯選用原則主要根據汽道長度進行，小於200mm，一（yī）般（bān）選（xuǎn）擇方鋼;汽道長度大（dà）於200mm而小於450mm時，一般選（xuǎn）擇模鍛和精鑄毛坯;汽道長度大於450mm時，一般選擇精鍛毛坯。精鑄（zhù）葉片夾沙嚴（yán）重，氣孔間隙多。經統（tǒng）計，精鑄毛坯的批量合格率常常低於50%。而模鍛葉片則具有金屬流線連續、綜合機械性能好、加工餘量小、生產周期短等優點。核電低壓各級動葉片的（de）汽道長度均在200mm以上。根據需要低壓動葉（yè）片毛坯形（xíng）式采用模鍛方式（shì）。毛坯（pī）材（cái）質選用1Cr12Ni2W1No1V。核電低壓動（dòng）葉片主要（yào）由葉根、葉身、葉冠三（sān）部分（fèn）組成，結構如圖1所示。

      1技術分析及集成加（jiā）工工藝設計
 
      葉（yè）身表麵主要由三維自由曲麵（miàn）構成（chéng），葉身（shēn）部位則由變截麵組（zǔ）成。葉根是葉片（piàn）與轉子相連接部分，其結構保證在正常運（yùn）行條件下葉片能牢（láo）靠地固定在轉子上。根據葉根型線形狀的不同，葉根可分為縱樹型、菌（jun1）型、T型和叉型。葉（yè）身以上（shàng）部分稱（chēng）之為葉冠，葉（yè）片的組成方式不同，葉冠的結構也各不相同。動葉片技術要求和常規葉片一樣，包括（kuò）尺寸、形狀、位置、表麵粗糙度等幾何參數和機械、物理、化學性能的技術要求。其（qí）加工性能主要取決於工藝方案（àn），也受到毛坯和材（cái）料的影響（xiǎng）。其精度（dù）要（yào）求主（zhǔ）要集中在葉身表麵、葉根和葉冠裝配部位葉根表麵不（bú）允許有橫向加工軌跡。葉身表麵加工紋理應統一，且應保證葉片中心軸線與葉根心軸偏移（yí）量在0.12mm內。進出氣邊（biān）對氣流（liú）影響很大，其圓度要求（qiú）較高。銑削加工時，應考（kǎo）慮（lǜ）銑刀運動空間。夾具應盡可能選（xuǎn）擇通用或標準夾具。夾具夾緊方向及夾緊力（lì）作用（yòng）點，應保（bǎo）證加（jiā）工過程（chéng）中葉片不發生位移、變形和顫動。在葉片三維造（zào）型過程中，運用PTC公司的Pro/Engineer5.0作為（wéi）三維實體造型工具(圖2)，同時輔助刀具軌跡（jì）生成。三維造型時，應先將葉片特征截麵離散點（diǎn）數據導入軟件，並自動生成曲線後運用實體混（hún）合（hé）造型方法直接生成葉型實體。表1為（wéi）集體討論形（xíng）成的葉片集（jí）成加工工藝路線。

  
      根據毛坯餘量、加工工藝路線及設備狀況，銑削加工時，選用（yòng）北京機電研究院生產的四坐加工時（shí），選用北京（jīng）機電研究院生產的四坐標立式加工中心 VMC1000，在集成加工工序中使用進口五坐標五軸聯動機床( 馬紮克車銑複合加工中心 C-420) 。切削條件好壞直接影響（xiǎng）加工的效率和經濟性，以及（jí）產品（pǐn）質（zhì）量的好壞。根（gēn）據 VMC1000 及 C-420 數控機床（chuáng）的參數、零件（jiàn）結構，合理選擇刀具、主軸轉速、進（jìn）給速度見表 2。

      
      3檢測與分析   
 
      因專用量具（jù）檢測存在基準和測量誤差，檢測結果往往與實際情（qíng）況相悖，造成表麵上檢測正確的假象。目前三坐標測（cè）量機(CMM) 廣泛應用於製造業，已經成為3D檢測工業標準設備。同時，三（sān）坐標檢（jiǎn）測不依賴3D模型，速度快、精度高。因此，推行使用三坐（zuò）標檢測，並對具體數據（jù）進行（háng）統計分（fèn）析，便於調整葉片的總節距和控製葉片質量。分別對采用傳統加工工藝路線（xiàn）和集成（chéng）加工工藝（yì）路線加工的葉片進行抽樣檢測（cè）。量具檢測示意圖見圖5，其結果對比見表3。

      從表3可知，采用集成加工後，葉片的質量顯著提高;但部分（fèn）工藝尺寸仍不能被有（yǒu）效控製（zhì）。認真（zhēn）分析加工工藝、三（sān）維模型、刀（dāo）具軌跡、裝夾方法（fǎ）、測量（liàng）方法和加工過程，對三維模型和刀具軌跡進行數次三（sān）維仿（fǎng）真、幹涉檢查後，可知誤差（chà）主要原因（yīn）是裝夾方式和壓緊力不（bú）一致。不同的操作人員操作方式與習（xí）慣不盡相同（tóng），用力不（bú）一致而造成的。在後麵加工中，對夾具（jù）進行調（diào）整（zhěng），使用測力扳手代（dài）替純手工用力方式。在隨後的（de）產品中，基（jī）本消除（chú）了這些誤差，達到一（yī）次性交檢，所有工藝尺寸全部合格。
 
      4 結論
 
      (1)對多坐標數控加工特點進行分析，根據數控機床加工特點得到核電汽輪機低壓動葉片集成（chéng）加工工藝，葉片加工質量顯著提高。
 
      (2)機械加工時，通過對切削模型分析，得（dé）到（dào）葉片走刀軌跡，減少因刀具變形導致（zhì）的葉片過切，從而達到優化刀具切削狀態及加工狀況的目的。
 
      (3)從傳統的工藝路線總結形成（chéng）集成（chéng）加工工藝方案，該研究方案具（jù）有一定的工程應用價值。