苟罗成 张金生 谭万斌

(二重(德阳)重型装备有限公司，四川618000)

水轮机主轴是水电机组的重要组件，随着水电机组的大型化发展，主轴的外形尺寸也越来越大，各产品部件的加工要求也随之提高。以往水轮机主轴的滑转子槽深度以直槽居多，深度通常小于550 mm，其制造相对简单，而新型的水轮机主轴滑转子槽在加工时含外部加工余量深度超过了800 mm、最窄处宽度小于50 mm，结构采用了锥面与圆弧底面的特型面设计，传统的切刀既无法保证加工深度，也无法完成锥面连接圆角的特型面加工，水轮机主轴示意图见图1。为此通过设计专用滑转子槽加工刀具，增加刀具的刚性和强度，在刀头直接采用安装涂层可转位刀片，增加刀具的耐磨性，延长刀具使用时间，保证切削后深槽的内外尺寸的一致性，提高刀具锋利度，减少刀具的切削力以减少整体刀具的振动，利用数控插补加工特型面，保证加工后产品与图纸更高的符合性。最后在滑转子槽的实际切削中，使用该专用刀具顺利完成了加工，破解了该新型水轮机主轴滑转子槽的加工难题。

1 滑转子槽的结构

如图2所示，滑转子槽深度深、开口宽度窄，由于产品尺寸精度、表面粗糙度和形位公差要求高，故滑转子槽作为后序各部位的加工基准应优先加工，其余部位留有余量，此时加工滑转子槽的深度增加，刀具活动空间更小，加工难度也就更大。

图1 水轮机主轴示意图Figure 1 Schematic diagram of hydraulic turbine spindle

图2 滑转子槽结构图Figure 2 Drawing of sliding rotor groove structure

2 专用切槽刀具的设计

2.1 粗开槽刀板

设计思路为粗切开槽然后进行精车扩槽加工，在有限空间内进行分级加工，利用粗开槽刀板(见图3)将滑转子槽粗切开，再用精车刀板加工滑转子槽满足图纸尺寸要求及粗糙度要求。……