择要：针对水轮机大型零部件控制环圆周上斜孔加工难点，对设置装备摆设选用、工件装夹、刀具选用、加工历程等方面举行研讨，构成较为公道的圆周斜面及斜孔加工方案。实践使用标明，圆周上斜面及斜孔加工方案能包管孔的加工满意设计要求，对当前此类圆周斜面及斜孔零件的数控加工提供了参考。
要害词：数控龙门铣镗床；圆周上斜面及斜孔；机器加工
0、引 言
水轮机的要害零部件——大型控制环上圆周散布的斜面、斜孔加工是整个零件加工中的难点。控制环本体外表面的直径为5700 mm，圆周上有16个与环体立体夹角60°的台面，每个台面上有一个垂直于台面的准50+0.030 定位销孔，销孔的孔径精度和地位精度要求高，加工难度大。这些16-准50+0.030 定位销孔都以60°的偏向按圆周均布指向控制环的空间原点上，各孔之间累计偏差不大于0.05mm，加工中怎样接纳无效的妙技[miào jì]包管斜孔的角度和在圆周上的地位精度是加工乐成与否的要害。本文以大型控制环圆周斜面及斜面上销孔加工历程为研讨工具，经过公道选择设置装备摆设、工件装夹办法、刀具、加工参数、加工办法及手工体例数控步伐等，构成了一套经消费使用证明卓有成效[zhuó yǒu chéng xiào]的圆周上斜孔加工工艺。
1、加工难点
水轮机控制环布局如图1、图2所示。
1）控制环装夹容易形成变形。零件形状尺寸较大，而且是Q235-B质料的焊接件，在零件装夹的时分，要选择准确的夹紧点，然后依照夹紧点的地位选择符合的压紧力，要使压紧点和支持点坚持分歧，让夹紧力作用在支持点上，从而制止因装夹而使工件变形。而且压紧点在不干预加工的状况下，只管即便选择接近加工面，才干减小加工历程中发生的变形。关于控制环这个零件，九游会仔细剖析其布局特点，选择在表里圆周错开加支持和压紧（如图3），同时思索装夹的先后次序，以精车基准立体上面垫等高铁并打表反省基准立体立体度，打表按次序压紧，包管表针晃 动 不 凌驾0.01 mm，外圆周加可调垫铁并打表得当压紧，包管表针摆荡不凌驾0.01 mm，同时要加大零件和夹具的打仗面积，如许就会减小在装夹时零件发生的变形。
2）控制环圆周斜面和垂
直于下台面的销孔加工难点。控制环圆周上有16个与环体立体夹角60°的台面，每个60°台面的正反两面都必要加工，而且凸台背面加工空间有限，不易加工，台面厚度51+0.5-0.5 mm，而台面上必要加工的正反斜面较大，假如选用一样平常刀具，用沉切法加工，加工工夫较长、服从低，并且也达不到图样要求的粗度。零件形状尺寸较大，环体件刚性差加工历程易变形，定位销孔加工精度要求较高，50销孔尺寸公役为0~0.03mm，绝对基准面的角度公役为0.02 mm偏向按圆周均布指向控制环的空间原点上，各孔之间累计偏差为0.05mm, 各孔之间累计偏差不大于0.05 mm。
2、工艺方案
2.1 设置装备摆设选用
依据工件形状尺寸和设计的要求，加工设置装备摆设九游会选择了德国科堡挪动龙门铣镗床，设置装备摆设次要参数如表1所示。
表1所示设置装备摆设参数完全可以满意控制环圆周上60°的台面正背面加工和台面垂直偏向上的斜孔加工。
2.2 工件装夹留意事变
零件装夹时要包管两个过中心的60°台面与X轴平行，要包管另两其中心的60°台面与Y轴平行，以图2所示的“基准立体”作为基准，装夹校恰好，同时也要思索数控机床C轴的分度角及数控加工步伐的编写，为前面加工做好充实的预备，包管工件的各个地位的精度和公役。在装夹时依照本文第1节的办法安排支持点，依照图3所示的序号去校正得当夹紧，可无效增加零件在加工时发生的应力变形。
2.3 刀具选择
三面刃 （630）、49平凡钻头和微调精镗刀 （45~51）的次要切削参数如表2所示。
3、加工历程
3.1 确定工件
坐标系起首要确定工件的X、Y轴的零点，即图1中的O点。然后确定Z轴零点：把全能附件头在没有安置刀具的端面与图2所示“基准立体”重合，完成Z轴对零。这一步十分要害，干系到各个孔绝对于空间的地位度，要把Z轴对零偏差控制到最小，运转加工步伐，X轴、Y轴、Z轴回到工件中心。这时手动把全能附件头B轴旋转-60°，并运转B轴旋转后的模态步伐，体系默许B轴角度就可以了，包管附件头的角度和工件上的凸台面的孔角度一致轴线，经过三轴加工步伐完成圆周上各个凸台面及斜孔的加工。
3.2 编写加工步伐
确定刀具的长度 （即刀尖到附件头端面的长度），在控制面板参数内里设置好刀具的长度、厚度、半径，在编程中可以间接写刀具代号；然后编写加工步伐，要纯熟运用ROT、AROT、TRANS、ATRANS指令编写加工台面上的正反斜面的加工步伐。
步伐一:
该步伐是加工16-60°台面正背面的粗精加工通用加工步伐，粗加工时正背面各留有1 mm加工余量（手动翻开切削液）；加工背面的斜面时，需留意三面刃的厚度（三面刃的厚度已在选用刀具时设置好）。留余量是为了避免零件在粗加工时发生变形，同时也是为了精加工时松开一切的压板，为应力开释做好预备事情。步伐二：
该步伐时加工垂直于台面的50销孔（手动翻开切削液），预钻成49的通孔，为精镗孔做好预备。以上一切的粗加工都曾经完成，可以松开一切的压板，使工件得当开释加工时发生的应力，再一次得当地夹紧，重新确定工件的加工零点，那么在精加工时可最大限度地增加工件变形，包管各个相干尺寸。
精加工16-60°台面的正背面时，必要改换好三面刃的刀片，在加工余量小的状况下，可无效包管台面的厚度51 mm。只是在镗孔时，必要变动步伐二中的“步伐段N15” 钻孔循环，变动成镗孔循环：N15 MCALLCYCLE86(500,0,2,,-52,1,3,0,-0.2，0,0,0,1,11)，并变动刀具号H3（微调精镗（45~51）），微调精镗刀需屡次调解刀具直径，来完成孔的加工。利用镗孔循环的好处是在每次镗孔完成后，退刀时可以无效地制止退刀时划伤孔壁，包管孔的外表质量。
上述复杂的加工宏步伐中的H`2和L，假如图样没有给尺寸，九游会可以经过三角函数盘算得出，如：H`2=R·tan30°、L=R/cos 30°（如图4）。固然也可以经过CAD软件绘图举行丈量失掉。
4、结论
本文在剖析水轮机控制环圆周斜面及斜孔加工技能要求和加工难点的底子上，从设置装备摆设选用、工件装夹、刀具选用、加工历程等方面举行研讨，构成较为公道的圆周斜面及斜孔加工方案。消费实践拆卸使用标明，圆周上斜面及斜孔加工方案能包管加工满足设计要求，为当前此类圆周斜面及斜孔零件的数控加工提供了参考。
