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1、摘要摘要题题 目目 D350B 中压 7 级动叶片的加工工艺分析及编程 C C C Z Z Z I I I L L L I I I毕业设计毕业设计( (论文论文) )说明书说明书在一些重工业中，比如燃气发电、核电、航空工业中，汽轮机的使用是很普遍的，而叶片就是蒸汽机的“心脏” 。叶片一般分为动叶片、静叶片和导叶片。本课题介绍了 D350B 中压 7 级动叶片的基本结构与功用，详细地讲述了 D350B 中压 7 级动叶片的机械加工工艺过程，制订了加工工艺卡片；针对叶片的特殊结构及加工工艺，结合公司的设备情况，进行数控加工和编程，满足了该工序的加工精度，大大的缩短了生产实际需求，提高了生产效率，满
2、足了大批量生产需要。叶片的加工工序十分复杂，主要有：铣两侧面、磨两侧面、铣另两侧面、磨另两侧面、铣两端面、铣进汽侧斜度、铣出汽侧斜度、铣出汽侧收缩度、精铣叶根进汽侧，粗铣背径向面、精铣背径向面、粗铣内径向面、半精铣内径向面、铣叶冠两侧面、仿形内背弧汽导型线、精加工内背弧汽导型线、精抛内背弧汽导型线、磨内径向面、铣叶根径向面出汽侧倒角、铣叶冠背倒角、铣叶冠阻尼孔、线切割叶根、铣叶冠围带缺口、钳工修圆等二十多道工序，绝大多道工序采用普通机床进行加工，本文针对加工难度较高的内背弧和圆角部分进行数控加工，编程采用自动编程方式，设备采用五轴联动加工中心。关键词：关键词：汽轮机；动叶片；加工工艺；工序；内
3、背弧；数控加工；编程毕业论文（设计）原创性声明毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的本人所呈交的毕业论毕业论文（文（设计设计）是我在）是我在导师导师的指的指导导下下进进行的研究工作及取得的研行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已究成果。据我所知，除文中已经经注明引用的内容外，本注明引用的内容外，本论论文（文（设计设计）不包含其他个人已）不包含其他个人已经经发发表或撰写表或撰写过过的研究成果。的研究成果。对对本本论论文（文（设计设计）的研究做出重要）的研究做出重要贡贡献的个人和集体，均已在献的个人和集体，均已在文中作了明确文中作了明确说说明并表示明并表示谢谢意。意。 作者作者签签名：名
4、： 日期：日期： 毕业论文（设计）授权使用说明毕业论文（设计）授权使用说明本本论论文（文（设计设计）作者完全了解）作者完全了解*学院有关保留、使用学院有关保留、使用毕业论毕业论文（文（设计设计）的）的规规定，学校有定，学校有权权保留保留论论文（文（设计设计）并向相关部）并向相关部门门送交送交论论文（文（设计设计）的）的电电子版和子版和纸纸质质版。有版。有权权将将论论文（文（设计设计）用于非）用于非赢赢利目的的少量复制并允利目的的少量复制并允许论许论文（文（设计设计） ）进进入学校入学校图书馆图书馆被被查阅查阅。学校可以公布。学校可以公布论论文（文（设计设计）的全部或部分内容。保密的）的全部或部
5、分内容。保密的论论文（文（设计设计）在解密后适用本）在解密后适用本规规定。定。 作者作者签签名：名： 指指导导教教师签师签名：名： 日期：日期： 日期：日期： 注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300 字左右） 、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论） 、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于 1 万字（不包括图纸、程序清单等） ，文科类论文正文字数不少于 1.2 万字。3.附件包括：任务书、开题报
6、告、外文译文、译文原文（复印件） 。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用 A4 单面打印，论文 50 页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它目目 录录前言 4第一章 D350 中压 7 级动叶片的加工
7、工艺分析过程. .51、产品介绍、生产类型及毛坯的选用. .52、设备和刀具的选用. . 63、夹具的选用. . .64、零件工艺的分析. .85、加工工艺的制定. .85.1 加工方案制定. .85.2 加工工艺安排. .105.3 加工工序分析过程及工序卡的填写 11第二章 叶片内背弧和圆角部分的数控加工 321、D350B 型 7 级动叶片的建模 . .322、D350B7 级动叶内背弧的曲面加工程序的编制. . .32小结. . .35致谢. . . .36参考文献. . .37附录 A 叶片内背弧加工程序单. .37前言前言汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。又称蒸汽
8、透平。主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。汽轮机通常在高温高压及高转速的条件下工作，是一种较为精密的重型机械，一般须与锅炉（或其他蒸汽发生器） 、发电机(或其他被驱动机械)以及凝汽器、加热器、泵等组成成套设备，一起协调配合工作。由转动部分和静止部分两个方面组成。转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等。静子包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。汽轮机在社会经济的各部门中都有广泛的应用。汽轮机种类很多，并有不同的分类方法。汽轮机的蒸汽从进口膨胀到出口，单位质量蒸汽的容积增大几百倍，甚至上千倍，因
9、此各级叶片高度必须逐级加长。大功率凝汽式汽轮机所需的排汽面积很大，末级叶片须做得很长。汽轮机装置的热经济性用汽轮机热耗率或热效率表示。汽轮机热耗率是每输出单位机械功所消耗的蒸汽热量，热效率是输出机械功与所耗蒸汽热量之比。对于整个电站，还需考虑锅炉效率和厂内用电。因此，电站热耗率比单独汽轮机的热耗率高，电站热效率比单独汽轮机的热效率低。大型汽轮机组的研制是汽轮机未来发展的一个重要方向，这其中研制更长的末级叶片，是进一步发展大型汽轮机的一个关键；研究提高热效率是汽轮机发展的另一方向，采用更高蒸汽参数和二次再热，研制调峰机组，推广供热汽轮机 的应用则是这方面发展的重要趋势。第一章第一章 D350D3
10、50 中压中压 7 7 级动叶片的加工工艺分析过程级动叶片的加工工艺分析过程1 1、产品介绍、生产类型及毛坯的选用、产品介绍、生产类型及毛坯的选用D350B 型 7 级动叶片的立体图如下图所示（图纸尺寸以点坐标形式标注，由于页数达 60 多页，在此不作说明） 。本叶片分为叶冠、叶根、内背弧三个部分。因为在实际使用过程中，在同一台汽轮机上，会使用大量的叶片，所以零件的加工模式为大批大量。叶片表面所受应力较高，所以加工本叶片采用锻件作为加工本叶片的毛坯。由于工厂规模较小，而大型五轴联动双驱式叶片加工中心和大型五轴联动车铣复合加工中心无法装配，所以无法对本叶片一次加工成型，故采用多工序加工的方法，即
11、对毛坯余量大的地方在普通机床(铣床、磨床）进行粗加工，然后再用中型五轴联动加工中心对叶片内背弧部分进行精加工。2 2、设备和刀具的选用、设备和刀具的选用在零件加工过程中多采用普通卧式铣床和平面磨床。尤其是在粗铣面及半精铣的过程中采用普通卧式铣床加工，刀具采用立铣刀和嵌入式高速钢平面铣刀。精加工面的时候采用平面磨床加工。在内背弧加工过程中，采用仿形铣床和五轴联动加工中心。在仿形过程中，铣内弧时使用球形铣刀，铣背弧使用立铣刀。使用五轴加工中心进行精加工时，使用刀片式硬质合金玉米铣刀进行内背弧型线的粗铣，使用刀片式硬质合金圆角刀进行精铣，最后使用刀片式硬质合金球头铣刀进行圆角加工。然后再用抛光机进行
12、抛光。在加工叶根时采用线切割机床。 （机床设备和刀具的选用详细参见机械加机械加工工艺过程卡工工艺过程卡，具体规格参见每道工序卡工序卡）3 3、夹具的选用、夹具的选用D350BD350B 型型 7 7 级动叶片的立体图级动叶片的立体图在叶片加工过程中，很多工序中都要应用到夹具。其中在铣面的过程中，多采用机用台虎钳作为夹具。在五轴加工中心的加工过程中，采用专用夹具进行装夹(见下图所示)。夹具三视图夹具三视图夹具立体图夹具立体图4 4、加工工艺的分析、加工工艺的分析该叶片由于工艺较为复杂，所以采用多道工序，包括，铣平面，磨平面，抛光等等。因为余量较大，精度较高，所以对同一平面的加工采用了从粗加工-半
13、精加工-精夹具俯视图夹具俯视图夹具主视图夹具主视图夹具侧视图夹具侧视图加工的过程。5 5、加工工艺的制定、加工工艺的制定5.15.1 加工方案的确定加工方案的确定因为余量较大，且要多处铣面，所以粗加工多用普通卧式铣床进行平面的铣削，做内背弧时，因为余量较大，所以粗加工采用仿形铣床进行；精度较高，精加工采用四轴数控铣床或者五轴加工中心来做，因为要保证成品表面的光滑整洁，所以精加工完成后要进行抛光操作。5.25.2 加工工艺的安排加工工艺的安排加工工艺过程具体参见下列工艺过程卡：机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡产品型号D350B零件图号D350B-2020007A001常州轻工职业技术学院常州轻工职业技术学院机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡产品名称汽轮机动叶片零件名称中压 7 级动叶片材料牌号2Cr12NiMoWV毛坯种类锻件毛坯外形尺寸316mm*128mm*99.5备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时 5铣两侧面机加工车间双柱铣床机用台虎钳1 1
