叶片的五轴加工过程

　　整体铣削叶轮加工是指毛坯采用锻压件，然后车削成为叶轮回转体的基本形状，在五轴数控加工中心上使轮毂与叶片在一个毛坯上一次加工完成。

　　叶片的铣削加工主要采用五轴联动铣削加工，其加工过程主要是：

　　一、毛坯质量的控制

　　叶片为铸造结构，材料为马氏体不锈钢。将叶片进行粗磨，去除夹砂，避免损害刀具。再进行UT、MT探伤，检查缺陷状况。由于叶片铸造质量不好及余量不均，要求对叶片正、背面加工余量、周边余量控制，减少数控加工的工时。用经纬仪测量叶片正、背面加工余量，在叶片的正、背面标志测量及加工找正用的3个定位基准点并附其坐标值。并将测量数据用磁盘的形式传给下序。

　　二、叶片装夹

　　叶片外形的不规则，尤其混流式叶片是没有任何基准的自由曲面，装夹方式的研究是实施编程、加工首先要解决的问题。德国VOITH公司对轴流式叶片采用轴外径和法兰定位、立式装夹方式，混流式叶片采用可调转向头千斤顶定位、真空吸盘夹紧方式。真空吸盘夹紧需对吸附部位磨光预处理，其系统部件占据面积大。我们研究提出采用正、背面胎具定位、焊块搭焊和螺钉把合的夹紧方式，具有经济、高效、操作简便的特点，据悉挪威GE公司等也采用此方式。装夹定位方式对确定工件参考点、实施找正，对解决叶片正、背型面的错位这一技术难点效果良好。

　　三、叶片的找正、测量

　　用数控机床铣轴测量装在胎具上的叶片3个定位基准点的坐标值，并在胎具上设定参照点进行找正。采用RENISHAW测量系统，开发应用于3维曲面的叶片测量，对加工后的叶型提供了先进的检测技术。

　　四、工件的编程

　　用UG进行数控编程，创建各操作的刀位轨迹，并贯穿加工的整个过程。

　　五、叶片的加工

　　叶片加工部位为正、背型面、进出水边和上下焊接坡口。使用的刀具为粗、精面铣刀、螺旋立铣刀、球头铣刀等。

　　铣削方式采用顺铣、加冷却液的铣削加工。进给方向选择沿叶片造型的参数线进给，对刀具直径和干涉的要求等铣削性能有利。

　　铣削宽度的确定与表面加工质量和加工效率互为影响，由于铣刀在法矢方向倾斜加工，加工后工件表面呈微凹弧形，每刀铣削宽度愈大，铣削残留的波峰、波谷的绝对值愈大，下序抛光工作量愈大。因此需合理确定每条程序段运行排刀的宽度。