機組風機葉片機械加工的質量控制分析

褚珊珊 陳鋒 許敏

浙江上風高科專風實業股份有限公司，中國·浙江 紹興 312300

1 引言

發電機組的風扇葉片有多種類型，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構。葉片可分為扇葉和軸承，是風扇的關鍵部件之一，它直接危害風扇的高效率和能耗[1]。因此，對風機葉片的加工過程進行科學研究具有重要的現實意義。由于風扇葉片較薄，在使用機械加工時，它們很容易受到許多因素的損壞，從而加劇了葉片加工質量的損害并引起變形。因此，特別有必要改善風機葉片機械加工的質量管理。

2 發電機組風扇葉片總覽

發電機組高壓缸的鑰匙由三部分組成，即活動葉片、鎖塊和葉片隔板。活動葉片由柳葉形橫截面和肋狀葉片根部組成。內后軸沒有軸。方向角，葉片具有棱柱形齒根，內后軸具有軸向角，但沒有蒸汽通道輪廓。為了確保葉片滿足安裝要求，必須嚴格控制其加工質量，主要是針對柳葉形的可變橫截面形狀，棱柱形的葉片根部和軸向節圓直徑[2]。為此，根據預先的資金投入，對30個葉片的試加工進行了數據分析，并為此建立了葉片加工過程的差異。

3 風扇葉片的設計方案和安裝規定

關于技術部門提供的風扇葉片產品圖片，結合了風扇葉片安裝規定，制定了葉片加工和制造計劃。實際的總體目標包括以下六個級別。

（1）為解決內圓弧與圖案之間的透光間隙問題，必須嚴格控制進口側1/4弧度和出口側1/3弧度的主要參數，并應加以控制。控制在0.08mm的范圍內，中間部分必須在0.12mm的范圍內操作。

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

（3）對內弧樣板卡角的透光間隙進行操作，操作范圍為0.05～0.15mm。

（4）調整葉根膨脹和化學中間體的高寬比，可以大于0～0.2 mm。

（5）根據對葉片根部齒廓和圖案的更精確測量，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）根據對葉片樣品的產品質量檢驗，選擇投影檢驗方法進行檢驗，產品質量檢驗達到標準后，即可進行批量生產和加工。

4 危害風機葉片加工產品質量的各種因素

4.1 人員組成

加工操作人員的專業能力不強，沒有豐富的實際操作工作經驗，并且對葉片加工過程的意圖沒有進行深刻了解。此外，由于缺乏義務，他們不能合理地確保左右進程之間的合理相互合作。

根據對30位操作員對加工技術計劃的理解的評估，最終獲得的評估結果是合格率為90%，不及格的關鍵原因主要在于CNC車床的差異在0.2mm之內。在這種情況下，為了合理地控制風扇的加工質量，必須從提高操作員的技術工作能力的水平入手，而加工和加工人員及專業技術人員必須進行技術學習和培訓。按時對操作員進行培訓。

4.2 機械設備要素

根據現場具體規格的調整，進行了數控車床的觀察，以確保數控車床的差異小于0.01 mm，但最終結果是大多數數控車床的差異約為0.2 mm。機械設備的關鍵要素反映在圓磨機的長期失修，缺乏合理的維護和檢修上。長期使用后，CNC車床的精度已在一定程度上降低，主軸軸承晃動太大，刀具移動得太快，使用設備效率更高[3]。在這一階段，迫切需要對CNC車床進行維護和調整，以確保CNC車床的精度能夠滿足商品加工和制造的要求。采取的主要對策是在管理專業數控車床方面，要進行旋轉銑床的維護和保養，調整并立即拆除及更換損壞的舊機械設備。

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稱，不符合樣品設計方案的要求。再加上較薄的蒸汽通道輪廓，在整個加工過程中非常容易出現變形問題，并且無法確保其加工質量。對于這種情況，在管理風力渦輪機葉片的加工質量時必須確保處理能力的均勻性和蒸汽通道輪廓的可靠性。主要原因是通過軸向表面處理過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 環境因素

在工業設備加工的整個過程中，加工環境嘈雜，路面振動更加明顯，這促使數控車床的數據信息不牢固，并且沒有進行振動源的保護，從而加劇了加工過程中的偏差。機械加工的全過程，這對葉片的加工質量是有害的。另外，在機加工過程中溫度較高，但是葉片本身屬于薄殼結構，因此很容易出現變形問題。

4.5 方法因素

特別表現在葉片根部輪廓車刀的后刃刮擦中，從而導致衍射現象，促使參考點傾斜，并且精確的定位和夾緊不穩定，進而損害最終加工質量。對于這種情況，必須確保車削工具以較大的實線為基礎，并且將其內孔的流量控制在0.3 mm以內，以防止衍射。

5 實際對策

5.1 改善操作員的實際加工技術

及時對操作人員進行加工和生產技術的學習和培訓，制定產品加工設計計劃的規定和意圖，防止葉片加工過程中出現工藝混亂的問題，提高質量管理評價，并讓加工人員和檢查員執行嚴格的質量控制措施。

5.2 減少衍射現象

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，融合輪廓設計程序規定，齒廓和葉片根唇之間的相對形狀公差在±0.01mm之內。在實際加工的整個過程中，選擇輪廓數控葉片另一側的鋼毛坯進行加工，并與圓形數控車床配合進行加工。將輪廓線銑削到較薄的厚度的問題可能會引起衍射。當葉片切割根部時，請確保輪廓車刀基本上在較大的實線上，并且內孔流速在0.3 mm之內，以防止發生過切情況[4]。

另外，有必要對葉狀化學中間體的階梯部分進行獨立加工，并采用數控加工技術對曲面進行補償，以確保齒廓平整，以確保風機的加工質量，葉片符合商品加工和制造的設計計劃要求。

5.3 防止變形問題

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過程中受到外力元件的破壞而引起變形問題。在這種情況下，有必要按照四連桿數控車床的方法精確定位蒸汽入口側，葉片根部嚙合角和后軸向表面，并使用銅噴焊銷將蒸汽側與蒸汽發生器的側面連接，并且軸會向內夾緊。使用一對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。根據上述實際對策，進一步提高了風扇葉片的加工精度，并確保了葉片的加工質量。在質量管理之后，已經對其風扇的加工數據和信息進行了全面檢查，以證明風扇葉片的加工質量。遵守設計圖紙規定。

6 結語

如上所述，在發電機組風扇葉片的整個加工過程中，有必要分析危害葉片加工質量的因素，并在此基礎上進行全方位的加工和生產過程操作，并以質量管理為主導，以確保風機葉片的加工質量。