1　工艺试验

1. 试验材料
   转子采用34CrNi3MoA整体锻件，经过调质处理，硬度HB=269～326。对于叶根型线加工，材质比较硬、粘，难以加工。
2. 试验方法
   1. 装夹方式
      整体转子左端垫薄铜片夹紧，右端用顶尖顶住，在叶轮及顶尖之间上中心架。车出直槽8.77^+0.08₀、对刀、紧固。在刀架上用两块百分表显示横向、纵向移动值。拧紧紧定螺钉，锁住纵溜板。
   2. 型线车刀的制造
      由于叶根槽型线非常复杂，尺寸公差要求多，很严格。经反复论证，采用左右全型线车刀比较合理，这样可以避免许多相关尺寸超差，影响产品质量。刀具材料选用W18Cr4V/40Cr，热处理后切削部分达HRC63～66，如图3所示。
   3. 切削方式及冷却液的试验
      切削方式可以采用正切和反切两种，并从多种切削液中选用比较合适的方案，进行最终加工试验。
   4. 切削参数的试验
      在型线车刀强度和切削性能保持长时间不下降的条件下，反复试验切削速度v(m/s)及进给量s(mm/r)。由于

      n=	60×1000v
      	pD

      
      式中 n——主轴转速，r/min
      D——工件切削部分最大直径
      即总结n、s对切削性能的影响，保证良好的粗糙度Ra1.6，最终确定最佳方案。

2　试验结果及分析

1. 型线车刀切削部分形状和角度对切削性能的影响
   由于材质较粘、硬，难加工，为了使车刀易于切削，就要求其前角应较大，同时为了增加切削刃强度，应恰当选择后角、前角的大小。综合以上要求，前角、后角均取为10°±10'较为合理。
   另外，型线长、切屑多，对前刀面的磨损严重，因此对刀具切削部分进行化学药水处理：“铁霸”化学药水冷浸48小时。实验结果，刀具使用寿命提高3～4倍。
2. 切削方式及切削液对切削性能的影响
   经过现场加工实验，在相同的切削参数下，采用反切比正切有以下优越性：

   1. 反切比正切能有效地提高叶根槽的表面粗糙度。由于反切的切屑是直接向下滑落，不能划伤已加工的工件表面，这是其切削性能较佳的主要原因。
   2. 反切比正切能够减轻刀具、刀台、机床的振动。由于型线长，吃刀抗力大，振动值也相应增大。在现场加工中两块横向、纵向百分表显示，在相同的切削参数下，反切振动值能够得到有效地缓解。这样不仅防止加工表面出现裂纹，提高粗糙度，而且能够减小刀尖、切削刃的磨损，延长刀具的使用寿命。
   3. 采用硫化油切削液，对提高加工表面粗糙度，减小对刀具前刀面的磨损效果很好。
3. 切削参数对加工性能及稳定性的影响
   经过反复切削实验，随着主轴转速的提高，刀杆的颤动加大，加工表面易出现波纹。另外，随着切削深度的增大，吃刀抗力加大，同样，加工表面粗糙度降低。
4. 工艺可行性验证
   为了验证上述工艺参数的可行性，进行整体转子叶根槽模拟切削实验，单侧型线切削过程用观察样板定时检测，并用单侧止通样板检验。双侧型线切削完毕，用双面止通样板检验，均满足图样的尺寸公差要求。用表面粗糙度检测仪显示，叶根槽型线部分粗糙度高于Ra1.6。

3 结论

• 切削方式：反切；
• 刀具：采用左右型线车刀，前刀面经化学药水浸泡处理；
• 切削液：硫化油；
• 切削参数：
  n=(2～3)r/min；t=s=0.05mm；切削余量小于等于0.10mm时，n=1r/min，t=s=0.01mm。
• 加工过程中观察手段：纵、横向百分表监测刀具的位移，半齿观察样板监测叶根槽型线；
• 完工检验：单侧、全型线样板。