機(jī)組風(fēng)機(jī)葉片機(jī)械加工的質(zhì)量控制分析

褚珊珊 陳鋒 許敏

浙江上風(fēng)高科專風(fēng)實(shí)業(yè)股份有限公司，中國(guó)·浙江 紹興 312300

1 引言

發(fā)電機(jī)組的風(fēng)扇葉片有多種類型，包括小平頭、尖嘴、鉤頭等類型，它屬于由聚合物材料制成的薄殼結(jié)構(gòu)。葉片可分為扇葉和軸承，是風(fēng)扇的關(guān)鍵部件之一，它直接危害風(fēng)扇的高效率和能耗[1]。因此，對(duì)風(fēng)機(jī)葉片的加工過(guò)程進(jìn)行科學(xué)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于風(fēng)扇葉片較薄，在使用機(jī)械加工時(shí)，它們很容易受到許多因素的損壞，從而加劇了葉片加工質(zhì)量的損害并引起變形。因此，特別有必要改善風(fēng)機(jī)葉片機(jī)械加工的質(zhì)量管理。

2 發(fā)電機(jī)組風(fēng)扇葉片總覽

發(fā)電機(jī)組高壓缸的鑰匙由三部分組成，即活動(dòng)葉片、鎖塊和葉片隔板。活動(dòng)葉片由柳葉形橫截面和肋狀葉片根部組成。內(nèi)后軸沒(méi)有軸。方向角，葉片具有棱柱形齒根，內(nèi)后軸具有軸向角，但沒(méi)有蒸汽通道輪廓。為了確保葉片滿足安裝要求，必須嚴(yán)格控制其加工質(zhì)量，主要是針對(duì)柳葉形的可變橫截面形狀，棱柱形的葉片根部和軸向節(jié)圓直徑[2]。為此，根據(jù)預(yù)先的資金投入，對(duì)30個(gè)葉片的試加工進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析，并為此建立了葉片加工過(guò)程的差異。

3 風(fēng)扇葉片的設(shè)計(jì)方案和安裝規(guī)定

關(guān)于技術(shù)部門提供的風(fēng)扇葉片產(chǎn)品圖片，結(jié)合了風(fēng)扇葉片安裝規(guī)定，制定了葉片加工和制造計(jì)劃。實(shí)際的總體目標(biāo)包括以下六個(gè)級(jí)別。

（1）為解決內(nèi)圓弧與圖案之間的透光間隙問(wèn)題，必須嚴(yán)格控制進(jìn)口側(cè)1/4弧度和出口側(cè)1/3弧度的主要參數(shù)，并應(yīng)加以控制?？刂圃?.08mm的范圍內(nèi)，中間部分必須在0.12mm的范圍內(nèi)操作。

（2）對(duì)于反弧和圖案光透射間隙的問(wèn)題，還必須控制入口側(cè)1/4弧和出口側(cè)1/3弧的主要參數(shù)，并且控制范圍保持與（1）一致。

（3）對(duì)內(nèi)弧樣板卡角的透光間隙進(jìn)行操作，操作范圍為0.05～0.15mm。

（4）調(diào)整葉根膨脹和化學(xué)中間體的高寬比，可以大于0～0.2 mm。

（5）根據(jù)對(duì)葉片根部齒廓和圖案的更精確測(cè)量，確保了工作表面可以完全迎合工作面。另外，可以使圖案卡角的透光間隙為0.15～0.3mm。

（6）根據(jù)對(duì)葉片樣品的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)，選擇投影檢驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn)，產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，即可進(jìn)行批量生產(chǎn)和加工。

4 危害風(fēng)機(jī)葉片加工產(chǎn)品質(zhì)量的各種因素

4.1 人員組成

加工操作人員的專業(yè)能力不強(qiáng)，沒(méi)有豐富的實(shí)際操作工作經(jīng)驗(yàn)，并且對(duì)葉片加工過(guò)程的意圖沒(méi)有進(jìn)行深刻了解。此外，由于缺乏義務(wù)，他們不能合理地確保左右進(jìn)程之間的合理相互合作。

根據(jù)對(duì)30位操作員對(duì)加工技術(shù)計(jì)劃的理解的評(píng)估，最終獲得的評(píng)估結(jié)果是合格率為90%，不及格的關(guān)鍵原因主要在于CNC車床的差異在0.2mm之內(nèi)。在這種情況下，為了合理地控制風(fēng)扇的加工質(zhì)量，必須從提高操作員的技術(shù)工作能力的水平入手，而加工和加工人員及專業(yè)技術(shù)人員必須進(jìn)行技術(shù)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)。按時(shí)對(duì)操作員進(jìn)行培訓(xùn)。

4.2 機(jī)械設(shè)備要素

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體規(guī)格的調(diào)整，進(jìn)行了數(shù)控車床的觀察，以確保數(shù)控車床的差異小于0.01 mm，但最終結(jié)果是大多數(shù)數(shù)控車床的差異約為0.2 mm。機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵要素反映在圓磨機(jī)的長(zhǎng)期失修，缺乏合理的維護(hù)和檢修上。長(zhǎng)期使用后，CNC車床的精度已在一定程度上降低，主軸軸承晃動(dòng)太大，刀具移動(dòng)得太快，使用設(shè)備效率更高[3]。在這一階段，迫切需要對(duì)CNC車床進(jìn)行維護(hù)和調(diào)整，以確保CNC車床的精度能夠滿足商品加工和制造的要求。采取的主要對(duì)策是在管理專業(yè)數(shù)控車床方面，要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)銑床的維護(hù)和保養(yǎng)，調(diào)整并立即拆除及更換損壞的舊機(jī)械設(shè)備。

4.3 原料元素

由于蒸汽隧道剖面為柳葉型，其處理能力大，粗糙胚的處理能力不對(duì)稱，不符合樣品設(shè)計(jì)方案的要求。再加上較薄的蒸汽通道輪廓，在整個(gè)加工過(guò)程中非常容易出現(xiàn)變形問(wèn)題，并且無(wú)法確保其加工質(zhì)量。對(duì)于這種情況，在管理風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的加工質(zhì)量時(shí)必須確保處理能力的均勻性和蒸汽通道輪廓的可靠性。主要原因是通過(guò)軸向表面處理過(guò)程消除了蒸汽通道容量，四軸CNC車床也需要夾緊和加工一次。

4.4 環(huán)境因素

在工業(yè)設(shè)備加工的整個(gè)過(guò)程中，加工環(huán)境嘈雜，路面振動(dòng)更加明顯，這促使數(shù)控車床的數(shù)據(jù)信息不牢固，并且沒(méi)有進(jìn)行振動(dòng)源的保護(hù)，從而加劇了加工過(guò)程中的偏差。機(jī)械加工的全過(guò)程，這對(duì)葉片的加工質(zhì)量是有害的。另外，在機(jī)加工過(guò)程中溫度較高，但是葉片本身屬于薄殼結(jié)構(gòu)，因此很容易出現(xiàn)變形問(wèn)題。

4.5 方法因素

特別表現(xiàn)在葉片根部輪廓車刀的后刃刮擦中，從而導(dǎo)致衍射現(xiàn)象，促使參考點(diǎn)傾斜，并且精確的定位和夾緊不穩(wěn)定，進(jìn)而損害最終加工質(zhì)量。對(duì)于這種情況，必須確保車削工具以較大的實(shí)線為基礎(chǔ)，并且將其內(nèi)孔的流量控制在0.3 mm以內(nèi)，以防止衍射。

5 實(shí)際對(duì)策

5.1 改善操作員的實(shí)際加工技術(shù)

及時(shí)對(duì)操作人員進(jìn)行加工和生產(chǎn)技術(shù)的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，制定產(chǎn)品加工設(shè)計(jì)計(jì)劃的規(guī)定和意圖，防止葉片加工過(guò)程中出現(xiàn)工藝混亂的問(wèn)題，提高質(zhì)量管理評(píng)價(jià)，并讓加工人員和檢查員執(zhí)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施。

5.2 減少衍射現(xiàn)象

為了更好地確保葉片可以滿足安裝要求，必須將葉片根部齒廓加工成弧形。另外，融合輪廓設(shè)計(jì)程序規(guī)定，齒廓和葉片根唇之間的相對(duì)形狀公差在±0.01mm之內(nèi)。在實(shí)際加工的整個(gè)過(guò)程中，選擇輪廓數(shù)控葉片另一側(cè)的鋼毛坯進(jìn)行加工，并與圓形數(shù)控車床配合進(jìn)行加工。將輪廓線銑削到較薄的厚度的問(wèn)題可能會(huì)引起衍射。當(dāng)葉片切割根部時(shí)，請(qǐng)確保輪廓車刀基本上在較大的實(shí)線上，并且內(nèi)孔流速在0.3 mm之內(nèi)，以防止發(fā)生過(guò)切情況[4]。

另外，有必要對(duì)葉狀化學(xué)中間體的階梯部分進(jìn)行獨(dú)立加工，并采用數(shù)控加工技術(shù)對(duì)曲面進(jìn)行補(bǔ)償，以確保齒廓平整，以確保風(fēng)機(jī)的加工質(zhì)量，葉片符合商品加工和制造的設(shè)計(jì)計(jì)劃要求。

5.3 防止變形問(wèn)題

扇葉蒸汽通道的橫截面為柳葉形，整體寬度較大，厚度較薄，因此很容易在扇葉加工的整個(gè)過(guò)程中受到外力元件的破壞而引起變形問(wèn)題。在這種情況下，有必要按照四連桿數(shù)控車床的方法精確定位蒸汽入口側(cè)，葉片根部嚙合角和后軸向表面，并使用銅噴焊銷將蒸汽側(cè)與蒸汽發(fā)生器的側(cè)面連接，并且軸會(huì)向內(nèi)夾緊。使用一對(duì)頂部夾緊葉片的頂部，以確保在一次夾緊的情況下在蒸汽通道中順利完成反弧加工。根據(jù)上述實(shí)際對(duì)策，進(jìn)一步提高了風(fēng)扇葉片的加工精度，并確保了葉片的加工質(zhì)量。在質(zhì)量管理之后，已經(jīng)對(duì)其風(fēng)扇的加工數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行了全面檢查，以證明風(fēng)扇葉片的加工質(zhì)量。遵守設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定。

6 結(jié)語(yǔ)

如上所述，在發(fā)電機(jī)組風(fēng)扇葉片的整個(gè)加工過(guò)程中，有必要分析危害葉片加工質(zhì)量的因素，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行全方位的加工和生產(chǎn)過(guò)程操作，并以質(zhì)量管理為主導(dǎo)，以確保風(fēng)機(jī)葉片的加工質(zhì)量。