[发明专利]风电转子加工方法

说明书

本发明风电转子加工方法，涉及风电类部件技术领域，尤其涉及大型薄壁风电转子的加工方法。本发明方法包括：有限元计算；变形预防；车序粗加工；震动时效；车序精加工；镗序精加工；工件检测七个步骤；本发明的技术方案解决了现有技术中的加工设备昂贵、加工周期长、加工成本高、出产率低等问题。

技术领域

本发明风电转子加工方法，涉及风电类部件技术领域，尤其涉及大型薄壁风电转子的加工方法。

背景技术

随着风电行业的发展，大兆瓦级设计成为主流，所以需要的转子类铸件也越来越多。而这类转子为球墨铸铁件，存在结构简单，壁厚较薄，易变性等的特点，所以目前主要加工方法是利用大型的高精度数控车铣中心加工。大型的数控车铣中心加工费用较高、资源稀缺，很大程度的限制的各铸件供应商成本及市场竞争力。

目前需要一种方法，来解决转子加工的限制，利用目前主流的落地镗铣床加工风电类转子部件。这样可以很好的解决风电转子类铸件的加工瓶颈。

传统工艺方法：

大型风电用转子类铸件有着轮廓大，壁厚薄，尺寸精度高等特点，传统工艺为保证质量通常采用数控车铣中心加工。包括如下工序：粗车加工(车铣机床)、自然时效、精车加工(车铣机床)、铣和钻序(车铣机床)、钳工序；其中大型的数控车铣中心费用昂贵，例如某转子铸件在机床上通常约21天左右的加工周期，从车加工到铣序及钻孔序，都需要在一台机床完成，因此传统工艺方法加工转子铸件有成本高，出产率底等缺点。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的风电转子加工方法，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

根据上述现有技术提出的加工设备昂贵、加工周期长、加工成本高、出产率低等技术问题，而提供一种风电转子加工方法。本发明主要利用数控立车配合落地镗铣床加工风电类铸铁转子部件的方法，从而达到解决转子类部件加工设备的限制和高成本的限制，同时增加了转子部件的产量，满足目前市场需求的目的。

本发明采用的技术手段如下：

一种风电转子加工方法包括：有限元计算、变形预防、车序粗加工、震动时效、车序精加工、镗序精加工及工件检测七个步骤；

进一步地，有限元计算为：通过有限元的方法对转子铸件在整个装夹过程中的受力情况进行了分析，预判变形趋势及大小并找出解决方案；

例如在立车加工过程中，工件装夹在立车旋转工作台上的支点数量和受力面积如何选取，通过有限元计算模拟装夹的真实情况，根据加工要求添加计算时所需要的边界条件，这样可以准确的判断出转子加工的变形情况，通过工艺中增加支撑点及优化装夹方法，达到控制薄壁件变形的目的。

进一步地，变形预防为：在转子铸件的传统工艺加工中，对比变形的控制十分单一，仅靠自然时效来释放工件中的内部残余应力，而对于加工时装夹及其他外力引起的变形影响缺没有太多的解决方案，更多的是凭借工艺员本身加工经验来控制；

而本发明根据工艺要求制定装夹方案，将所有压紧点和支撑点利用3D进行建模，再利用有限元分析将装夹进行模拟，计算出装夹变形，计算后与实际情况进行多次比对得到准确结果。

进一步地，车序粗加工为：转子装夹于立车圆形工作台上，根据工艺对装夹强度分别取4～10个支撑点均匀支撑调节；利用数控立车对所有车序涉及的加工面进行粗加工，根据工件特点做好留量规定，保证变形误差在留量范围内；

进一步地，震动时效为：利用震动对工件进行震动时效，去除内部残余应力，保证加工时不会由于内部应力导致的变形；

进一步地，车序精加工为：按照工件变形情况，制定装夹要求。将立车序所有面进行精加工，加工时注意精度较高的位置增加半精工序，随时监测加工表面粗糙度及尺寸；

进一步地，镗序精加工为：