摘 要：随着社会经济的不断发展，人们对能源的需求度越来越大，这就在一定程度上对核能汽轮发电机提出了更高的要求。本文分析了定子线圈采用数控加工工艺的原因，探讨了其加工方案，并总结了加工的具体步骤。
关键词：汽轮发电机；定子线圈模具；数控加工工艺；核电
中图分类号：TM31 文献标识码：A
1 定子线圈采用数控加工工艺的原因
过去，大部分的发电机制造工厂都是采用“立车车锥体-划线-分段弯形-样板打磨成型”这种人工打磨的方法制造定子线圈。这样首先就在无形中埋下了许多隐患，因为毕竟每个施工人员的客观条件都不相同，这样就很难保证整个线模型腔的一致性，从而直接影响了线圈型线的一致性、吻合度及绝缘层厚度等重要性能，从而不能有效发挥定子线圈模具的加工在定子线圈热压成型技术中的重要作用。其次，在模具制造过程中聘请了大量的打磨人员，付出了不少的资金，可是制作模具的质量和效率却总是上不去，这就在无形中浪费了发电企业的资源，影响了企业的总体效益。
2 定子线圈模具的数控加工方案
软件建模、根据具体情况选择适合的机床和刀具、设定加工坐标系、构造辅助线面从而设定切削参数、五轴联动加工刀位计算、再判断加工刀位是否合理，不合理再重新调整参数，直至合理、切削仿真、机床仿真、程序后置、最后程序传入机床CNC，这样就会形成一套较为完善的工艺流程，需要指出的是，在这个过程中，要不断对相关的流程进行调试，从而达到最好的效果。
3 定子线圈模具数控加工的具体步骤
（1）软件建模
这个过程需要认真分析客观条件，积极利用现有技术资源，选择合适的软件平台进行定子线圈模具原始模型的设计和加工程序的计算，如可以选择UG软件进行绘图，尤其是在绘制曲线时，可以选择曲线菜单的缠绕/展开功能进行绘制。总而言之，其一般的步骤如下：首先根据模具的特点做一个适当的展开平面；再按图纸在平面内构造展开曲线；最后运用草图指令和扫掠指令构造出压铁。
（2）模具加工注意点
压铁部分为主要数控加工部位，其余量分布情况极为复杂：端面最大余量与最小余量相差90mm左右，内腔余量的理论留量与实际余量相差8mm左右。只有这样，才能为因施工不精准造成的变型留下弥补的空间；内腔截面尺寸允许公差要求亦较高，其余尺寸皆属自由公差，而工作面即内腔侧面、顶面的表面粗糙度要求较高，其余则为12.5um，只有按照这种标准，生产出来的定子线圈模具才会更加合适，从而为提高发电效率打下坚实的基础；在数控机床的选择过程中，则没有什么具体的标准，模具生产方应根据具体的实际情况，结合客观的条件限制，优化方案，在保证质量的前提下尽量缩减成本，从而做出最好的选择；最后也是最重要的一点则是刀具的选择了，其是数控加工策略中举足轻重的一个环节。刀具选用的难点在于：线圈模具内腔侧面深度较高，成型模深度较深，绝缘模相对于成型模更深。而如何在面铣刀、立铣刀、方肩铣刀、多齿立铣刀、钻头及铿刀等众多刀具中挑选出适宜的刀具，并且用于恰当的地方就需要一定时间的经验积累了。而由于刀具自身条件的限制，往往也会给加工带来难度，如直径为40mm或50mm的立铣刀，其侧刀高度为50-80m，明显达不到生产方所要求的高度，而刀长超过95m的自制刀具虽然符合了生产方的要求，但是其悬伸仍较长，不利于加工的顺利进行。事实上，也正是由于刀具选择的难度，才使其在很大程度上影响着模具加工的质量和效率，在模具成型中具有十分重要的意义。
（3）模具加工的编程方法
对模具加工进行编程是整个数控技术的核心步骤，只有设定好了相关的参数，才能控制好走刀的方向，从而加工出符合模型的模具。而在实际加工过程中，由于不同生产方使用的软件各不相同，所以编程的方法也不尽相同。
（4）模具加工的程序检验
程序是直接控制模具加工的无形的"手"，因此，其重要性自然不言而喻。然而现实生活中，不少生产厂家最易遗忘的也正是这一点，通常都是等到生产出来的模具有了偏差，才追悔莫及。因此，对模具加工的程序进行有效的检验和校正是十分有必要的，而实际生活中，由于不同生产方使用的软件不同，因而会有不同的校检方法，由于篇幅的限制，笔者将结合一种较为常规的程序校验软件简单说明。UG加工程序模拟软件的使用比较简单，使用者只要按照图纸设定好相关参数，就可以初生成相应加工程序，继而可以利用UG程序的3D动态模拟功能进行刀位的三维仿真，这样就可以有效的消除刀具与加工表面之间的干涉情况。在这个模拟过程中即使出现了一些问题，也可以及时有效的进行调整。最后经校验无误后，再选择与机床控制系统相对应的后置文件对程序进行处理，从而得到机床能执行的代码文件及加工程序。这种在生成程序，进行操作前就进行校正的做法，可以有效的提高模具生产的质量和效率，从而在一定程度上避免因程序出错给生产方带来不必要损失，值得采纳。
结语
数控技术的使用在某种程度上解决了原来定子线圈加工方式中型线吻合度较差的技术难题，大大的提高了模具生产的效率。因此，只要我们不断地改进加工工艺，定子线圈的数控加工就一定能获得更广泛的应用。
参考文献
[1]赵进.三峡水轮发电机定子线圈模具设计[J].东方电机，2004（03）.
[2]谭国威，李海峰.利用自身成型模进行汽轮发电机定子线圈引线封焊的设计[J].大电机技术，2003（02）.
[3]刘军.核能汽轮发电机定子线圈模具数控加工工艺研究[J].东方电机，2009.