核电汽轮机低压动叶片集成加工技术研究

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1、2011年6月机床与液压Jun．2011第39卷第11期MACHINETOOL＆HYDRAULICSV0】．39No．11DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．11．024核电汽轮机低压动叶片集成加工技术研究杨林建(9)1l工程职业技术学院，四川德阳618000)摘要：基于Pro／E研究核电低压动叶片多轴数控加工方法。为提高叶片加工质量和效率，提出一种集成数控加工工艺方案，并设计和仿真刀具轨迹。分别采用传统工艺和集成工艺加工叶片，其检测结果表明：采用集成工艺加工叶片时切削力小，加工精度高，加工成本低。该方案对其他

2、核电叶片的加工具有一定的参考价值。关键词：汽轮机叶片；集成数控加工工艺；刀具轨迹中图分类号：TG659文献标识码：A文章编号：1001—3881(2011l11—088—3ResearchonIntegratedMachiningTechniqueforLowPressureBladeinNuclearSteamTurbineYANGLiniian(SichuanEngineeringTechnicalCollege，DeyangSichuan618000，China)Abstract：Themulti—axisCNCintegratedma

3、chiningmethodforlowpressurebladeinnuclearsteamturbinewasresearchedbasedonPro／E．Toimprovethemachiningqualityandefficiency，anintegratedCNCmachiningtechniqueschemewaspresented，andtoolpathwasdesignedandsimulated．Byusingtraditionalandintegratedtechniquetomachinebladeseparately，t

4、hetestresultsshowusingintegratedtechnique，thecuttingforceissmall，machiningprecisionishighandthecostislow．Itprovidesreferenceformaehi—ningofothernuclearblades．Keywords：Steamturbineblade；IntegratedCNCmachiningtechnique；Toolpath汽轮机是将蒸汽能量转换为机械功的旋转式动力上。根据需要低压动叶片毛坯形式采用模锻方式。毛机械，又称

5、蒸汽透平机械。主要作为发电设备的原动坯材质选用1Crl2Ni2W1NolV。核电低压动叶片主要机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋由叶根、叶身、叶冠三部分组成，结构如图1所示。桨等。还可以利用汽轮机排汽或中间抽汽作用满足生产和生活的供热需要。利用蒸汽热能在蒸汽轮机内绝热膨胀后通过汽轮机动叶片推动转子，将机械能转化为电能。随着CAD／CAM技术的广泛应用，显著提高了汽轮机叶片的设计和制造水平，缩短了研制和生产周期，大大降低了制造成本，推动了汽轮机技术的不断进步。作者从传统的叶片加工工艺路线中总结经验，进行大胆创新，经过长期论证，形成集

6、成数控加图1核电低压动叶片结构工工艺路线方案。1技术分析及集成加工工艺设计叶片毛坯主要形式有：方钢、模锻、精锻、精铸叶身表面主要由三维自由曲面构成，叶身部位则等类型。叶片毛坯选用原则主要根据汽道长度进行，由变截面组成。叶根是叶片与转子相连接部分，其结小于200mm，一般选择方钢；汽道长度大于200mm构保证在正常运行条件下叶片能牢靠地固定在转子而小于450mill时，一般选择模锻和精铸毛坯；汽道上。根据叶根型线形状的不同，叶根可分为纵树型、长度大于450mm时，一般选择精锻毛坯。精铸叶片菌型、T型和叉型。叶身以上部分称之为叶冠，叶片夹沙严重，

7、气孔间隙多。经统计，精铸毛坯的批量合的组成方式不同，叶冠的结构也各不相同。动叶片技格率常常低于50％。而模锻叶片则具有金属流线连术要求和常规叶片一样，包括尺寸、形状、位置、表续、综合机械性能好、加工余量小、生产周期短等优面粗糙度等几何参数和机械、物理、化学性能的技术点。核电低压各级动叶片的汽道长度均在200mm以要求。其加工性能主要取决于工艺方案，也受到毛坯收稿日期：2010～05—25作者简介：杨林建(1974一)，男，硕士，副教授，研究方向为设备控制及自动化、数控技术。电话：13658106480，E—mail：yanglin7410@s

8、eete．net。第11期杨林建：核电汽轮机低压动叶片集成加工技术研究·89·和材料的影响。其精度要求主要集中在叶身表面、表1集成加工工艺路线设计叶根和叶冠装配部位