为风电零部件加工选用正确的刀具

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传统的刀具解决方案往往基于刀具的使用性能出发，但又常常被机床设备、工装夹具及工件自身刚性等因素制约，达不到预想的加工节拍和预期寿命，使得客户在前期生产投入预算与后期的实际加工背离很大，效果不很理想。
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4 n" W( J) ~/ y图1 典型风机结构示意图

1.轮毂
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对于常规的轮毂需加工部位可分为主轴系与叶片孔系两部分。为了得到最优的投入／产出比，建议采用立车与刨台式镗铣术来加工。
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用立车加工回转孔系例来都是最经济、最高效的加工方式，这里也不例外。对于立车接口选配山特维克可乐满模块化快换工具系统Capto，其高强度可保证高效完成内孔、端面等车削。由于在主轴孔的端面位置还会有一些销孔或螺纹孔，为了避免重复装卡，建议选用的立车应带有钻铣功能，其钻铣头通常需带内冷却装置，使得钻孔效率得以保证。
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对于加工叶片与主轴系带角度的轮毂，刨台式镗铣床需要配有专用夹具，此夹具的角度与叶片、轮毂夹角相同，通过自动或手动来旋转叶片位置。这里也需要镗铣床带有内冷，冷却液压力在1Mpa以上，机床转速在2000r/min以上，主要是考虑到一部分较小直径孔的高效加工。对于此类机床功率一般不是问题，最重要的是功率与扭矩的输出曲线是否能满足刀具高效加工需求，如叶片孔一般直径都在1m以上，传统采用粗镗刀方式加工时对机床的扭矩要求很大，但低转速时扭矩输出都很小，为了解决这个矛盾，对于大孔的粗加工最好采用插补铣的方式。

典型刀具应用：

CoroMill R390长刃立铣刀在插补铣时进给高达650mm/min，也就是说1m直径的孔在5min内就可以粗铣完毕；

/ V( J$ v2 A3 z& l- k2 e对于叶片孔的精加工可以选用CoroMill215梦幻铣刀，在保证孔精度的同时获得Ra1.6~3.2μm的表面粗糙度；
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6 \. p0 D) T1 R9 R- m* Q; f# V5 y图2 CoroMill R390

当然效率提升更为明显的在于钻削，对于轮毂来讲通常会有近200个孔需求钻削完成。CoroDrill 880在此序加工中进给可超过400，也就是说1min之内就可以完成一个孔的加工；

对于面加工先用山特维克可乐满的新产品CoroMill345，八刃设计，更加突出了刀具性价比。

通过以上几种产品的正确运用，轮毂加工可以提效50%以上。

: H6 T5 F) O* n2.主轴
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4 w# I# Q# @% c; f( D主轴属由长轴式回转件，大多数加工都是卧车上完成。卧车刀具接口选则就多数多样，有四方刀塔(刀方、VDI燕尾槽)，双刀板式(刀方、BTS、Capto)等。好马配好鞍，Capto接口以极好的负载能力，10s以内的换刀时间和±0.002mm以内的重复定位精度成为了重型卧车的首选配置。

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* T% q& m3 @  b$ E2 h4 ~2 C3 ]图3 CoroMill215

粗车时的状况一般都很苛刻，即要求刀尖的抗冲击性好，也要求高的金属去除率，这种情况下可选用圆形刀片来加工。在刀深7～10mm的情况下，进给可达到1.4～3mm/r；
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# [0 j( U3 g! j1 K  F) Q9 p: ^! X精车时采用-WMX修光槽型，在保持0.5～0.8mm/r高进给的条件下还可获得小于Ra0.4μm的表面粗糙度；

4 {7 d! H( a2 C4 o% _4 E除卧车之外，深孔钻床和落地镗铣床对于主轴加工也十分重要。
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加工?80的深孔，通常需要机床有45kW的功率，300l/min的冷却液流量，1.5MPa的冷却压力，1.5kNm的扭矩，满足这种条件，加工4m深孔仅需40min。不再需要镗削即可满足要求。

对于落地镗铣床冷却及高转速还是必需的，也是为了最大化地发挥CoroDrill 880效率。

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图4 CoroMill345

3.回转支承
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车削回转支承内孔、端面、外圆、滚道等都是在立车上完成；对于高效齿加工则是在齿轮铣床上完成；螺栓过孔在立式钻削中心上完成。
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立车的选则这里就不再赘述，着重讲一下铣齿加工。由于风电对回转支承齿精度要求都不严，通常在9～10级就可以满足使用要求，所以齿加工也就可以简化为粗、精铣两步。

! E: `' ]# O5 F* o2 ?. G+ D5 R) O对于粗铣，在机床刚性与夹具刚性较好的情况下可以400以上的进给量来加工。精铣可采用更大的进给量。实践证明，山特维克可乐满的粗、精齿轮铣刀和相应刀片的表现异常优异。

对于螺纹底孔和螺栓过孔的钻削，建议选用双轴立式钻削中心，配合Corodrill 880浅孔钻可高效完成孔的加工。

4.底座及齿轮箱体

这两个部件都是典型的结构件。底座推荐用龙门镗铣床，两次装卡完成加工。齿轮箱体则在大型卧式加工中心上进行钻、镗、铣等。内冷却对提高孔的加工效率十分必要。

5.连接法兰
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该零件加工设备与回转支承类似，但连接法兰的材料多为低碳钢，钻孔时不易断屑。山特维克可乐满选用LM的刀片槽型来加工，良好的断屑性能在用户处已经得到验证。

6 x9 O0 s: G5 t2 ^0 c2 e6.发电机主轴

发电机主轴最大的难点在于下线槽的高效铣削。综合考虑机床、效率，分为直槽铣和下线槽成型铣两步，都采用可转位立铣刀的形式，降低了对设备功率和扭矩的要求。

对于车削还是推荐使用Capto接口的重型卧车。