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　　1結(jié)語

　　DD91機(jī)渦輪是DD91機(jī)的動(dòng)力部份，加工質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響到整個(gè)DD91機(jī)的操控性，而輪槽的加工又是渦輪加工中最關(guān)鍵、最十分困難的環(huán)節(jié)。目前亞洲地區(qū)制造的30億千瓦時(shí)、60億千瓦時(shí)機(jī)組和核電機(jī)組的輪槽結(jié)構(gòu)都選用的是普通鞭葉型。這種結(jié)構(gòu)的輪槽增大了葉根與輪槽的接觸面積，使載荷分布更加均勻，但其體積精度明確要求高，加工制造十分困難。由于大型鞭葉型輪槽是圓弧槽，有4個(gè)承力面，其受力面視角大、強(qiáng)度高、輪槽深度大，橫截面歐幾里得體積大，普通銑床無法加工。歐美國(guó)家加工此類輪槽多選用專供數(shù)控輪槽銑床，而大型的數(shù)控銑床加工大型鞭葉型渦輪輪槽也存有精度難題。經(jīng)分析試驗(yàn)后，亞洲地區(qū)在輪槽加工工藝上，選用數(shù)控銑床分7刀加工此類輪槽。

加工TNUMBERNL輪槽使用的輪槽車床比加工1～6級(jí)輪槽時(shí)多3倍以上，每一輪槽又需7刀才能加工完成，若購買歐美國(guó)家成品，價(jià)格十分昂貴，因而十分必要展開大規(guī)格輪槽車床的設(shè)計(jì)研制。由于輪槽車床屬于專供，設(shè)計(jì)時(shí)除考慮結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、切削余量分配等因素外，還要考慮車床制造的工藝性。輪槽車床尤其是輪槽精車床的設(shè)計(jì)與制造十分復(fù)雜。由于輪槽的形狀和體積實(shí)際上是透過成型法加工獲得，因而輪槽精車床廓形的精度決定著輪槽廓形的精度。為了確保輪槽車床的壽命和方便重磨，輪槽精車床一般選用零度鳙的，鏟齒結(jié)構(gòu)，其廓形是在鏟齒車床上鏟磨完減速機(jī)后最終形成。隨著鏟齒刃形的變動(dòng)，需要相同的鏟磨工藝，相應(yīng)的鏟磨鉆頭的呈截也相同。鏟磨鉆頭需要用金剛石滾輪或者用帶有鈦筆的修補(bǔ)器展開修補(bǔ)，鏟磨鉆頭修補(bǔ)后的呈截精度直接影響著輪槽精車床廓形的精度，進(jìn)而決定了輪槽廓形的精度。因?yàn)殓P磨減速機(jī)所制成型鉆頭的呈截設(shè)計(jì)排序相當(dāng)繁瑣，所以制造中常選用一些近似排序，但其精度往往達(dá)不到明確要求。此外，鏟磨操作過程中鉆頭呈截還會(huì)因鏟磨工藝、斜鏟視角、鉆頭直徑、歐幾里得模塊等的變動(dòng)而發(fā)生一些變動(dòng)。因而，如何對(duì)輪槽車床展開精密鏟磨，是制造合格的輪槽車床，確保鞭葉型輪槽加工精度的關(guān)鍵所在。

　　2鏟磨工藝分析

鞭葉型輪槽、輪槽車床、鏟磨鉆頭及鉆頭磙子四者之間的關(guān)系如圖2所示。目前亞洲地區(qū)輔助工具制造廠家一般選用機(jī)床局部改造結(jié)合強(qiáng)化鏟床工藝模塊的方法來提高輪槽鏟磨精度。鏟床的設(shè)計(jì)基本原理是以徑向鏟車為基礎(chǔ)的，若將其用于斜向鏟磨則存有著基本原理數(shù)值。在鏟床現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)關(guān)系下，鞭葉型輪槽理論齒側(cè)面具有不可鏟磨性。目前選用的鏟磨方法，都沒有從鏟磨機(jī)理上根本解決鏟磨形變難題，因而鏟磨效果并不十分平庸。這些方法還在相同程度上存有著鉆頭廓形排序復(fù)雜、強(qiáng)化得到的最佳工藝模塊在制造現(xiàn)場(chǎng)極難實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際的廓形最終要由修形獲得，然而即使選用數(shù)控修形，多次重復(fù)修形精度也極難達(dá)到0.01mm。修形數(shù)值對(duì)減速機(jī)數(shù)值的影響很大，甚至?xí)档偷闹圃炀群蛪勖?。既使上述所有?shù)值均被消除，鏟磨操作過程中仍存有鉆頭加裝、鉆頭破損等數(shù)值，這些數(shù)值都將產(chǎn)生鏟磨形變難題。因而，想找到一種平庸的鉆頭廓形，一次鏟磨出鞭葉型輪槽車床的正確減速機(jī)十分十分困難。經(jīng)過多年研究，我們利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法結(jié)合傳統(tǒng)加工實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，綜合鏟磨機(jī)理、鉆頭的修形、加裝及破損等因素，將鏟磨鉆頭的試湊基本原理及數(shù)值影響分析演變?yōu)閷＜铱刂葡到y(tǒng)的推理準(zhǔn)則，形成了如前所述科學(xué)知識(shí)的精密鏟磨控制系統(tǒng)，開發(fā)出一種較為平庸的鞭葉型輪槽車床鏟磨方法。

　　3如前所述科學(xué)知識(shí)的精密鏟磨方法

　　透過以上分析，可以看出輪槽車床的鏟磨操作過程主要有以下特點(diǎn)：

　　鏟磨中用到的科學(xué)知識(shí)是制造實(shí)踐實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。有些實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)科學(xué)知識(shí)可以透過圖表、公式等形式總結(jié)出來，供采用參考，但大部份實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)科學(xué)知識(shí)無法用數(shù)學(xué)模型來表示。因而鏟磨操作過程是一個(gè)與領(lǐng)域科學(xué)知識(shí)及實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)累積密切相關(guān)的操作過程。

鏟磨操作過程是數(shù)值排序、圖像處理、強(qiáng)化設(shè)計(jì)等科學(xué)知識(shí)的綜合。方案的選擇應(yīng)兼顧設(shè)計(jì)的技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)性原則。

　　輪槽車床的鏟磨是一個(gè)創(chuàng)造性勞動(dòng)操作過程。曲面相同，成型相同，鏟磨操作過程則相同。因而要充分發(fā)揮創(chuàng)造力。

　　根據(jù)某企業(yè)制造輪槽車床多年累積的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，我們將科學(xué)知識(shí)技術(shù)引入鏟磨操作過程，把專家科學(xué)知識(shí)經(jīng)識(shí)別、概念化及形式化等處理，匯集成科學(xué)資料庫來解決鏟磨成型難題，從而實(shí)現(xiàn)鏟磨鉆頭的準(zhǔn)確修補(bǔ)，確保了輪槽車床的制造精度。圖3是如前所述科學(xué)知識(shí)的鏟磨控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

鏟磨鉆頭實(shí)際上是輪槽加工的伊瓦諾輔助工具。鏟磨操作過程可以降解為幾類各項(xiàng)任務(wù)展開設(shè)計(jì)，如輪槽設(shè)計(jì)、鏟磨鉆頭設(shè)計(jì)、鏟磨工藝設(shè)計(jì)、操控性分析等。每一類各項(xiàng)任務(wù)又可降解為若干子各項(xiàng)任務(wù)，如鏟磨鉆頭設(shè)計(jì)可分為鉆頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鉆頭廓形設(shè)計(jì)等。每一類各項(xiàng)任務(wù)所制到的科學(xué)知識(shí)，既與其它部份的科學(xué)知識(shí)有一定程度上的關(guān)聯(lián)，又表現(xiàn)出很大的自主性。為了消除產(chǎn)生式準(zhǔn)則表示設(shè)計(jì)科學(xué)知識(shí)存有的形式單一，科學(xué)知識(shí)的組織、管理、維護(hù)都很十分困難的優(yōu)點(diǎn)，我們選用面向第一類的思想構(gòu)造科學(xué)資料庫，即按鏟磨鉆頭設(shè)計(jì)的第一類類層次結(jié)構(gòu)對(duì)科學(xué)知識(shí)展開劃分，將科學(xué)知識(shí)分布地存放于各第一類類科學(xué)知識(shí)中。這樣能夠避免相同信息的多次重復(fù)存儲(chǔ)，節(jié)省了存儲(chǔ)空間。第一類的自主性、科學(xué)知識(shí)重用性以及第一類類之間的降解、繼承關(guān)系明確，使得科學(xué)資料庫能根據(jù)用戶的明確要求展開擴(kuò)充與修改。

在控制系統(tǒng)中，選用C++及UGⅡ提供的伊瓦諾開發(fā)輔助工具包UG/OpenAPI定義特征提取類，透過遍歷產(chǎn)品的特征生成樹，將鉆頭模型與預(yù)定義的特征展開比較，確定特征的工藝類型及體積、方位及關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)，為控制系統(tǒng)提供所需的柔性幾何數(shù)據(jù)；并讀出特征所附的屬性，存入控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫中，作為鉆頭呈截設(shè)計(jì)的原始依據(jù)。根據(jù)工藝特征提取出的工藝特征信息，在科學(xué)資料庫中展開準(zhǔn)則匹配，確定導(dǎo)向類型，最終確定鉆頭呈截并展開精密鏟磨。

　　因?yàn)橐话銛?shù)據(jù)庫控制系統(tǒng)不具有運(yùn)用啟發(fā)性科學(xué)知識(shí)作邏輯推理的功能，為此建造了一個(gè)“鉆頭呈截修補(bǔ)專家控制系統(tǒng)”(WMES)，它作為一個(gè)子控制系統(tǒng)被調(diào)用。鉆頭呈截修補(bǔ)科學(xué)資料庫含有材料、廓形、歐幾里得模塊、鏟背量和鉆頭材料、形狀、歐幾里得模塊、加裝視角、修形精度、鉆頭破損以及機(jī)床模塊、鏟磨視角等操控性科學(xué)知識(shí)，對(duì)鉆頭廓形操控性展開評(píng)價(jià)。

實(shí)際制造中，我們針對(duì)相同的，選用若干個(gè)廓形相同的成型鉆頭，配合相同的工藝模塊，展開若干次的鏟磨，最終獲得輪槽精車床廓形并確保其精度。輪槽精車床的重磨，也是選用這樣的方法展開。這若干個(gè)成型鉆頭的廓形，則是透過如前所述科學(xué)知識(shí)的鏟磨控制系統(tǒng)最終獲得。

　　4結(jié)語

　　提高齒側(cè)面的鏟磨精度一直是機(jī)床行業(yè)研究的重要課題。將鏟磨操作過程的數(shù)值排序、圖像處理、強(qiáng)化設(shè)計(jì)、數(shù)值分析、實(shí)踐實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)等科學(xué)知識(shí)結(jié)合起來，開發(fā)出的如前所述科學(xué)知識(shí)的鏟磨控制系統(tǒng)，為輪槽車床的精密鏟磨、輪槽的精密加工提供了保障，并對(duì)其它的鏟磨及復(fù)雜曲面的精密加工提供了借鑒實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。

　　( 文章來源：互聯(lián)網(wǎng) )

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