[发明专利]一种冲击式水轮机转轮中斗叶的制造方法

权利要求书

1.一种冲击式水轮机转轮中斗叶的制造方法，其特征在于：所述方法是通过如下步骤实现的：

步骤一：制作中心外斗（4），将转轮半成品坯料装卡在数控中心中，并利用铣削的方式沿转轮半成品坯料的周向等距加工N个中心外斗（4），N为正整数；

步骤二：制作两侧侧斗（3），并将两侧侧斗固定在中心外斗（4）上形成斗叶（2）；

步骤A：将两侧侧斗（3）三维数学模型导入模拟软件中，并以中心外斗（4）中切面（5）的截面（6）为增材制造基础，并对侧斗（3）过流面增加2.0mm的加工余量，对侧斗（3）数学模型沿切面（5）垂直方向生成切片和焊接路径规划，所述切面（5）与转轮半成品坯料沿厚度方向的中心面平行设置；

步骤B：将规划好的焊接路径转化成机器人控制程序，控制机器人采用增材制造方法，按照侧斗（3）的数学模型切片，每完成单面侧斗（3）的一个片层制造后，将转轮半成品（1）旋转一定角度，使下一个侧斗（3）进入增材制造工位，而后继续进行侧斗（3）的增材制造，以此类推，完成单面所有侧斗（3）同一切片层的制造，然后进行下一层制造，以此类推，最终完成单面所有侧斗（3）的自动增材制造，形成近净成型的侧斗（3），完成单面侧斗（3）的增材制造后，将转轮半成品（1）翻面，继续进行另一面侧斗（3）的增材制造，进而完成转轮半成品（1）的制造；

步骤三：磨削斗叶，将加工有斗叶的转轮半成品（1）中每个斗叶（2）磨削至成品尺寸；

步骤四：斗叶抛光，将每个斗叶（2）进行抛光处理；

步骤五：加工完成，检测成品。

2.根据权利要求1中所述的一种冲击式水轮机转轮中斗叶的制造方法，其特征在于：所述步骤一中所用数控中心为五轴数控加工中心，所用刀具为高速钢，采用进给速度为20m/min-40m/min，主轴转速为650r/min-800r/min，加工余量为1mm。

3.根据权利要求1中所述的一种冲击式水轮机转轮中斗叶的制造方法，其特征在于：所述步骤一中转轮半成品坯料为锻造圆坯、铸造圆坯或圆形钢板。

4.根据权利要求1中所述的一种冲击式水轮机转轮中斗叶的制造方法，其特征在于：所述步骤三磨削工序为机械加工，其中采用砂轮的粒度为46um-60um，砂轮转速为1100r/min-1300r/min，磨削至成品尺寸。

5.根据权利要求1中所述的一种冲击式水轮机转轮中斗叶的制造方法，其特征在于：所述步骤三磨削工序为人工磨削，其中采用磨砂片为树脂砂轮打磨片，粒度为40um-60um。

6.根据权利要求1中所述的一种冲击式水轮机转轮中斗叶的制造方法，其特征在于：所述步骤四中斗叶（2）抛光后的表面粗糙度为Ra0.8。