风能转动轴的几个加工技术难题分析
随着石油开采量的减少和人类环保意识的增强，新的能源利用逐渐成为人类的共识，无论是在发达国家还是发展中国家，都在积极的开发新的能源。太阳能和风能这两种能源是对环境没有污染的，而且各个国家都在投入大量的资金来开发这两种能源。现在我们国家也在积极的开发风能，风能发电主要设备就是风能发电机组。这种设备主要由几个关键部分组成，它们分别是底座、转动轴、轮毅、定子转轴、扇叶等。其中转动轴在发电机组中承受着来自扇叶、轮毅和其它零件的重力。 本文根据转动轴的结构特点以及公司现有的设备资源，充分分析了该转动轴的几个加工技术难题，针对这几个难题，我们应用了新的技术理念，利用有限的资源与设备完成了这种转动轴的加工。 如(图一)所示，是我公司与某风能设备公司合作加工的转动轴，这种转动轴全长1980mm，两端轴承孔公共基准同轴0.2mm，轴承孔端面与轴承孔垂直0.1，转动轴上有大量的螺纹孔和沉头过孔。 转动轴的外形图如图二所示下面是重点研究的几个技术难点: 一、轴承孔两端同轴的研究 风能转动轴的全长1980mm，两端的轴承孔都是大直径孔，在加工过程中检测轴承孔的直径非常的困难，所以必须采用特殊的工具和刀具进行精加工。因此，在攻关方案设计和实施过程中将两端孔的同轴作为一个技术难点研究，它的研究成功将会给该零件奠定有效的技术基础。 二、轴承孔粗糙度0.8孔加工研究 转动轴两端的轴承孔的粗糙度要求是0.8，其作用是两端的孔与相应的轴承进行配合，它的粗糙度的大小直接影响风能发电机的使用寿命，对于一般的加工零件来说采用磨削的方式可以达到，可是就全长1980mm的转动轴而言，国内外没有可以利用的磨床。因此，我们采用了特殊的刀具，对该轴承孔进行加工，这项技术研究成功，不但会使转动轴孔的加工水平有很大的提高，还会给公司带来一定的效益。 三、转动轴两端孔的加工 风能件是一种很特殊的零件，因为它的工作环境非常的特殊，所以在加工过程中也有特殊的要求，零件的外形因为长期要暴露在空气中，所以零件的外形不能够有磕碰和划伤，只有这样才能够保证发电机组的使用寿命，基于这个原因在粗加工和半精加工两端轴承孔的过程中我们采取了特殊的工装来保证零件外形的完整。 四、转动轴沉头过孔和端面孔的加工 在转动轴上有大量的螺纹孔和沉头过孔，如果这些孔在数控设备上进行加工是完全可以的，但是加工的成本无形当中就会增加，那么加工转动轴的效率和利润率就降低了，为了保证加工效率和利润，经过多次的研究我们自己设计了三套相应的专用工装，这样不仅提高了加工效率而且降低了生产成本。 五、检测的研究 转动轴在加工过程中遇到了两个测量难题，第一个就是轴承孔的直径测量，因为在精加工过程中使用工装的问题，其次就是两端轴承孔的同轴问题。针对这两个问题在制定加工工艺方案的过程中我们做了大量的研究工作。 1)、转动轴的加工基准，根据转动轴的结构和我们的加工方法确定两端的孔作为全过程的加工基准。 2)、深入研究加工过程中的各项数据，解决在加工过程中零件的变形问题，依据材料的特性，合理的安排各个加工工序的加工余量，根据转动轴的结构和各项精度要求，整个转动轴在加工过程中安排了两次粗加工和半精加工，工序安排为粗加工一自然时效一粗加工一振动时效一半精加工一自然时效一半精加工一螺纹孔和沉头过孔加工一精加工。相关阅读：风能转动轴的技术难点相应的解决措施
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