摘要：汽轮机低压转子末级和次末级轮槽都采用枞树型轮槽结构,一向是汽轮机加工的难点及重点。目前我公司30万及20万汽轮机组均采用该种结构，选择一种高效的枞树型轮槽加工方法是提高我公司汽轮机制造水平的集中体现。本文探讨了一种棕树型轮槽的加工方法。

1 前言

汽轮机低压转子末级和次末级轮槽都采用枞树型轮槽结构,目前公司的主导产品300MW等级如N17、ZK17、NC17。改造200MW机组如G20B，改造13.5MW等级如N25等机组末级和次末级轮槽均采用这种结构，设计此种结构的优点有很多。但这种轮槽加工却是要求很高，需要专用数控镗铣床及相应的装夹设备，专用的加工刀具和量具等。这种转子加工一直是汽机制造部的重点与难点。由于枞树型轮槽具有结构复杂、精度要求极高的特点，对枞树型轮槽加工的刀具设计与型线加工带来极大的困难。同时，现有的加工刀具生产效率比较低，占用大型设备的时间比较长，为生产的排产工作带来很大困难。

汽机技术部本着解决转子铣槽加工周期长的生产瓶颈。提高英格索尔数控镗铣床设备的利用律率，降低机组制造成本为出发点，应用先进的制造技术，采用先进的刀具，优化工艺方法来解决转子铣槽的问题。

2 目前低压转子轮槽加工工艺过程

目前低压转子轮槽加工工艺过程为：

转子：为N17低压转子
加工设备：美国进口英格索尔数控镗铣床
轮槽加工工艺方案：①粗铣②铣槽底③半精铣Ⅰ④半精铣Ⅱ⑤精铣共五道工序

工艺特点：

粗铣为钟罩型铣刀，加工效率极高，这种加工方法在国内独此我们这一家使用，这与转子结构和设备有关。
铣槽底为普通铣刀。
半精铣Ⅰ、半精铣Ⅱ、精铣为M42材料的型线铣刀，此三种铣刀结构相同，只是大小有区别，设计结构为0°前角，采用0°前角是为了保证刀具刃磨后型线不发生变化，刃磨方法简单，刀具重磨次数多，但0°前角的刀具，加工效率低，切削阻力大，非常容易断刀。

3 改进后低压转子轮槽加工工艺过程

改进后的转子轮槽加工工艺特点情况

转子：为N17低压转子
使用设备：美国进口英格索尔数控镗铣床
轮槽加工工艺方案：①粗铣②半精铣③精铣共三道工序

4 两种加工工艺比较

与原工艺方案比较，新工艺特点如下：

粗加工与原工艺方法一样，没有改变；
新工艺取消了铣槽底工序和半精铣Ⅱ工序,节约了两道工序的加工时间；
型线铣刀设计结构和刀具材料发生了重大改变，刀具材料采用世界上最先进的硬质合金粉末冶金，经特殊热处理工艺后，红硬性和韧性都非常好。刀具前角由原来的0°改为了6°正前角，使刀具锋利，减小了切削阻力，提高了刀具的耐用度，提高了切削性能，并且切削性能稳定，不断刀；同时半精铣刀还采用了波刃结构，有利于断屑且前刀面有2°斜角，并在端部设计有端齿，可同时进行槽底铣削，刀具表面进行了涂层处理等。

半精铣：加工槽数34个/把切削参数：转速210转/分进给33mm/分总直线距离7米精铣：加工槽数11个/把转速162转/分进给44mm/分总直线距离2.2米

末级

半精铣：加工槽数12个/把转速210转/分进给33mm/分总直线距离5米精铣：加工槽数12个/把转速210转/分进给43mm/分总直线距离5米

说明：由于刀具跳动较大，没有继续加工，根据刀具磨损情况，可加工15个槽

5 试验结论

此结构刀完全能够满足加工要求
综合试验情况，以及保证转子加工质量和刀具安全的情况下，每根转子需要刀具的数量
次末级：半精铣6把共136个槽精铣6把末级半精铣12把共142个槽精铣12把
减轻操作者的劳动强度
采用旧刀具加工时：次末级叶轮：槽底铣刀需换刀5次半精Ⅰ铣刀需换刀32次半精Ⅱ铣刀需换刀20次精铣刀需换刀30次合计87次末级叶轮：槽底铣刀需换刀8次半精Ⅰ铣刀需换刀40次半精Ⅱ铣刀需换刀30次精铣刀需换刀35次合计113次共计换刀200次
采用新型刀具加工时：次末级叶轮：半精铣刀需换刀6次精铣刀需换刀6次合计12次末末级叶轮：半精铣刀需换刀12次精铣刀需换刀12次合计24次共计换刀36次
节省164次换刀次数，大大减轻了操作者的劳动强度，同时减少了事故发生次数。