水轮机叶片数控加工工艺技术研究
摘要:阐述了水轮机叶片数控加工工艺的技术方法，重点对毛坯余量控制、叶片划检、叶片装夹、叶片加工及
叶片修磨等工艺环节进行了分析研究。实践证明，水轮机叶片数控加工工艺方法具有加工效率高、精度高等优
越性，使转轮加工质量大幅度提高。
关健词:水轮机;叶片;机械加工工艺;数控加工;加工缺陷处理
NC machining of hydraulic turbine blades
SHI Hai外ng，YANG Hong
(Harbin Electric Machinery Co. ,Ltd,Harbin 150040,China)
Abstract:The NC machining of hydraulic turbine blades is discussed with emphasis on blank margin control，
marking inspection of blades, setting一up of blades，and machining and trimming of blades. Practice proved
that the NC machining of hydraulic turbine blades features high machining efficiency and high accuracy，and
dramatically improves the machining quality of turbine wheels.
Key Words:hydraulic turbine; blade; machining process;NC machining; machining defect disposal
水轮机转轮叶片数控加工是表征水轮机制造
技术达到现代先进水平的重要标志之一。国外已
普遍采用数控设备加工叶片，现有铸造毛坯或模
压毛坯人工铲磨成型的工艺将逐渐被数控技术所
取代。随着国内大型水轮机数控加工设备的引
进，叶片数控加工技术的应用开发已势在必行。
数控加工叶片，一是能改善叶片表面质量，保
证叶片型线更接近理论翼型，二是可以提高工件
的加工效率，三是可充分降低工人的劳动强度。
在转轮叶片中，混流式叶片因其曲面非常不规则、
曲率变化最大等特点，导致其加工难度也最大。
本文将针对混流式水轮机叶片的数控加工工艺加
以详细阐述。
1技术准备
1.1数控加工设备的准备
在加工设备中有三轴、五轴数控幢铣床和五
轴数控龙门铣床，但其加工效果及效率各有利弊。
三轴数控设备因其本身的限制，仅能将叶片表面
加工成沟槽状，仍需进一步人工铲磨方可达到要
求，它更适合于加工翼型较为平展的轴流或贯流
叶片。加工精度及效率最高的当数五轴数控设
备，利用万能铣头，可以实现大面积随型切削加
工，只需进行最终表面抛光即可。
1.2夹具的准备
因加工设备的不同，叶片分卧放、立放两种工
位，其装夹工具也不同，在幢床上为立放工位，在
龙门铣床上可以卧放加工。立放工位的工具要配
备有大型弯板，叶片支撑方式可用球头螺杆、球座
配合方式;或按叶片翼型，在周边用翼型板焊接支
撑，但该种装夹方式，焊点多、焊量大，叶片易产生
变形;另外，因工件自重的作用，在加工过程中极
易窜动，造成翼型偏差，其安全性较差。
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