銑刀-葉片的五軸加工
五軸設備的特點
生產線的設備主要是12台HSTM300和四台STARRAG151，主要加工300MM以下的小葉片，都是單驅動立式設備，裝夾方式基本上是一夾一頂，葉片處於懸空狀態，這就決定了加工時在驅動端夾具一側的坯料剛性會遠遠好於尾座頂尖側，坯料越細長差異越大，並且加工平面的效果無論是精度還是表面質量都遠不如普通機床的固定銑，更不如磨削加工；尤其當加工平面遠離迴轉中心時還會產生嚴重的振紋；而對一些圓孔的加工效果也不是很好；最擅長的應該是型面及轉接汽道的迴轉加工，以及三軸四軸設備無法做到的特殊部位或形狀的加工。五軸設備不是萬能的，某些類型的加工在其它機床上可以輕鬆實現，在五軸設備上卻會事倍功半。
HSTM和STARRAG之間的差異：HSTM機床可以在驅動端夾緊的情況下加工出一個坯料尾座側的圓凸台，然後抱緊這個圓柄進行產品的加工，即可以避免兩端中心孔不一致產生的基準偏差，又可以進一步增強尾座側的坯料剛性，這是HSTM機床最大的亮點，我們應多多加以利用。而STARRAG的精度和穩定性要好於HSTM。
軸生產線自投入使用以來，進行了大量的新品試制和加工，其中比較典型的產品是各種汽輪機的動葉和靜葉。葉片在五軸加工中心上加工，縮短了加工流程，簡化了工藝和工裝，差不多所有的部位一次定位裝夾都能加工出來，避免了基準轉換帶來的誤差。但其也存在著各種各樣的問題，有必要基於調試過程中積累的經驗對的五軸加工進行一番深入探討。
關於葉身型面的加工：葉身型面，是一種不規則但有一定規律的複雜曲面，具有相當程序的彎曲和扭曲，它的加工是葉片加工中的重點，也是五軸機床加工的優勢所在，一般採用螺旋迴轉銑的方式進行加工，因為五軸加工中心的刀軸可以擺動一定的角度，使加工型面的圓角刀完全垂直於曲面，然後再以一定的前傾角的方式走刀，因而加工出來的型面沒有過切和死角，這是其它設備做不到的。
葉片的加工工藝流程和工藝方案的重要性
葉片基本上可以分成三大部分：葉根、葉身和葉冠。
一般的葉片都是單T或者雙T型的葉根，至少有兩個以上的葉根槽，以及進、出汽側平面和內背徑向平面；葉身是由若干檔型線所組成，分成內弧、背弧和進汽邊、出汽邊四部分；最上面的部分是葉冠，同葉根一樣也要加工出兩側面和內、背徑向面來；而型面和葉根葉冠相交的區域是以圓角來過渡的，稱之為轉接。
一個葉片的的工藝編制，首先要考慮的就是工藝方案的製定，根據產品的結構特點以及精度等級和技術要求，確定最穩定的裝夾方式和最合理的加工手段，像聯合循環機機組的高壓動葉，要求最高的應該是兩側面的尺寸和內背徑向面之間的節距，以及葉根和葉冠之間的位置度。裝夾方式採用最基本的一夾一頂，但為了保證工藝基準的一致性，將定位的工藝凸台和中心孔先在立式加工中心上一次加工出來，再以加工好的定位基准進行整個葉片的加工。為了保證兩側面和節距的精度，這些部位都是用同一把精銑刀來進行加工，並且採用在線測量的方式，先加工出葉根或葉冠的兩側面，在線測量，調整刀長做準兩側面，再以調整好的刀長來加工相對應部位的內背徑向面，以保證節距的要求。整個工序的安排如下：
①在五軸立式機床上，一次裝夾，先加工出的裝夾工藝凸台，再用中心鑽頭加工兩端定位用的中心孔，這樣充分保證了所有工藝基準的一致性；
②用工藝凸台和中心孔定位，用一端壓夾一端頂緊的方式在五軸機床上進行裝夾；
③裝夾牢固之後，首先整體開荒去除大面積的餘量；
④粗加工出尾座頂尖端的兩側面和內背徑向面，然後用精頂針稍放量精加工該處兩側面，進行在線測量，和放量後的名義尺寸進行比較，相應調整刀長，再進行加工，直至做準兩側面；再以最後調整好的刀長，精銑出尾座側的內背徑向面；
⑤重複上面的步驟和在線測量調整刀長的方法，做準驅動端夾具一側的兩側面，和該部位的內背徑向面；
⑥。然後粗銑型面和兩處過渡圓角的轉接，單面留0.5∼1MM餘量；
⑦再分粗、精銑加工出葉根槽和汽封以及各個倒角和工藝槽；
⑧迴轉加工精銑型面，以及兩處轉接；如果餘量較大，也可以加一步半精加工；
⑨最後銑出葉頂和葉根底面，並用鍵槽鎢鋼鑽出葉根底面的半圓槽，結束所有部位的加工。
大面積的開荒去餘量、粗銑兩側面及徑向面和粗銑型面，用的都是同一把φ40MMR6的粗銑圓角刀片刀，刀片是φ12MM的圓刀片，用低轉速大進給的方法進行加工。精銑兩側面和徑向面的精銑刀是φ63MM的刀片刀，用的是R0.5的方肩刀片。精銑型面的精銑刀是φ20MMR4的刀片刀，用φ8MM圓刀片。轉接部位用的是4°的錐度球頭刀。至於其餘的根槽等部位，用的是整體硬質合金立銑刀，根據不同的槽寬，選用不同的直徑及R角，以及不同的加工參數。
最初的工藝方案是無論粗精加工，所有的部位都在五軸設備上加工出來，並將工藝凸台放在葉冠一側，那麼裝夾的時候，葉冠在夾具處壓緊而葉根放到了尾座頂尖處，這樣加工出來的葉根內、背徑向面出現了大量的振紋，無論怎樣調整加工參數結果都不理想，而且葉片越長振紋越嚴重；後來將工藝方案改成工藝凸台放在葉根處壓緊而葉冠一側頂緊，就解決了徑向面振紋的問題。另一個困擾我們的難題是葉根底面半圓槽的加工，因為它和徑向面不垂直，保證不了其左右位置公差的要求，為此浪費了大量的時間和坯料，最後和工藝人員溝通，只好將半圓槽放到三軸設備去做。
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