能源裝備制造業(yè),尤其是清潔能源如核電、風電設備制造業(yè)近年發(fā)展迅猛。發(fā)電設備中一些典型關鍵零部件如汽輪機葉片 、轉(zhuǎn)子輪槽以及汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子嵌線槽等的切削加工,由于被加工材料屬于耐熱高強度合金鋼、不銹鋼等難加工材料,切削量 大,切削負荷重,對數(shù)控刀具的切削性能,諸如高溫紅硬性、彎曲剪切強度、抗磨損性、抗粘接性、摩擦系數(shù)等有很高的要求 。與此同時,高精度復雜型面的切削對數(shù)控刀具本身的精度也提出了更高的要求。因此,這些發(fā)電裝備典型零件的加工和檢測 ,在一定程度上代表并反映了*切削技術(shù)及*數(shù)控刀具、*數(shù)字化測量技術(shù)及測量儀器的成果和水平,備受工具制 造行業(yè)的關注。此外,調(diào)研所見到的高精度、大規(guī)格風電增速傳動箱齒輪成形加工和測量,以及傳動滾動絲桿硬切削成形加工 等新技術(shù)也給人留下了深刻印象。 1.汽輪機葉片型面的數(shù)控切削加工 當今,汽輪機葉片五軸聯(lián)動數(shù)控切削加工工藝已得到廣泛應用。汽輪機葉片數(shù)量大、規(guī)格多、輪廓形狀復雜、精度高,難 加工。而具有耐熱、高強度、抗腐蝕的高性能合金鋼工件材質(zhì)更增加了切削加工的難度,因而對葉片數(shù)控刀具的可轉(zhuǎn)位刀片基 體材質(zhì)和涂層性能要求很高。目前,工廠加工中大多采用的仍是國外硬質(zhì)合金涂層刀具/刀片。在調(diào)研中了解到,對于整體鍛 件沖擊式水輪機葉輪葉片的加工還有待攻關。關于汽輪機葉片形狀精度的檢測,通常采用三坐標測量機進行點位測量,如采用 PC-DMISBLADE軟件在三坐標測量機上進行測量及葉片參數(shù)分析;或在現(xiàn)場用樣板光隙法檢測,但是后者缺乏定量判定。企業(yè)期 待市場上能提供方便應用于生產(chǎn)現(xiàn)場、能對批量葉片實現(xiàn)快速精密測量的數(shù)字化儀器。 2.汽輪機轉(zhuǎn)子樅樹型輪槽的數(shù)控切削加工 加工汽輪機轉(zhuǎn)子樅樹型輪槽的成形銑刀精度要求很高,型線精度達微米級。目前國產(chǎn)化(包括汽輪機廠自行開發(fā))的樅樹型 輪槽銑刀(M42高速鋼基體+TiAlN涂層)的切削性能和精度基本上已能滿足用戶需求,正逐步進入生產(chǎn)現(xiàn)場,替代進口。 3.汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)軸嵌線槽的數(shù)控切削加工 汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)軸嵌線槽是采用可轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)子槽銑刀,在數(shù)控轉(zhuǎn)子槽銑床上加工而成。由于轉(zhuǎn)軸材質(zhì)為高強度合金鋼,切 削槽深,銑刀直徑大,切削速 4.風電增速傳動箱齒輪的數(shù)控切削加工 作為清潔環(huán)保、可再生能源的風力發(fā)電設備近年在我國發(fā)展迅猛。為適應風電增速傳動箱的高精度、大模數(shù)硬齒面齒輪批 量生產(chǎn)要求,齒輪數(shù)控成形加工技術(shù)和裝備得到推廣應用。我國重要的風電增速箱開發(fā)制造基地南京高速齒輪箱廠,采用了先 進的齒輪成形干銑削技術(shù)和成形磨削技術(shù),以及相應的大型CNC數(shù)控成形銑齒機和CNC數(shù)控成形磨齒機等數(shù)控裝備進行生產(chǎn),實 現(xiàn)了高質(zhì)量風電增速箱產(chǎn)品的快速增長。在加工過程中及完成后,對每個齒輪進行了規(guī)定的精度檢測和監(jiān)控,這是制造高性能 、長壽命風電增速傳動箱的重要保證。格里森一普法特大型成形磨齒機上采用了數(shù)控在機齒輪測量裝置,可對齒輪的齒廓、齒 向偏差進行在機掃描測量;新進的克林貝格P300型3米座式CNC齒輪測量儀能對齒輪加工幾何精度進行高精度測量。該儀器采用 工作臺面氣浮技術(shù),便于重型工件的安全裝調(diào),高精度光柵傳感器測頭能對工件安裝偏心進行快速找正和實施軟件補償。值得 一提的是,國產(chǎn)的數(shù)控大型成形銑齒機和數(shù)控銑齒刀盤已在該廠得到應用。 5.傳動滾珠絲桿的數(shù)控切削加工 南京工藝裝備廠近年引進了德國*的滾珠絲桿硬切削成形加工技術(shù)和數(shù)控切削裝備,采用CBN成形銑刀盤對淬硬鋼棒進 行精密車銑硬切削,一次完成傳動滾珠絲桿螺紋的精密成形加工。由于不使用冷卻液,因而既符合環(huán)保要求,又能實現(xiàn)、 高性能切削加工。值得一提的是,國產(chǎn)激光滾動絲桿檢查儀在該廠得到了很好的使用。 |