可再生(shēng)能源正(zhèng)在全面(mian)挑戰傳(chuan)統能源(yuan)的産出(chu)方式，比(bi)☔如❄️2016年光(guāng)伏上網(wǎng)價格和(hé)風電電(diàn)價均已(yi)出台下(xià)調🌈方案(an)。雖然趨(qu)勢如此(cǐ)🈚，但國家(jiā)能源局(ju)近年來(lai)的統計(ji)數據表(biao)明,發電(diàn)量的七(qī)成仍源(yuán)自火電(diàn)發電，包(bāo)括水、風(fēng)、核電、太(tài)陽能等(deng)新能源(yuan)并未🧑🏾‍🤝‍🧑🏼對(dui)傳統能(néng)源形成(chéng)強勢沖(chòng)擊。

可是(shì),目前國(guo)内電力(lì)市場已(yǐ)日趨飽(bao)和，在國(guo)家扶持(chí)新能源(yuán)的政🌈策(cè)下，火力(lì)發電等(deng)傳統發(fā)電形式(shì)“上大📞壓(yā)小”，采用(yòng)大功率(lǜ)設備已(yǐ)🐕成為電(diàn)力行業(yè)的共識(shí)。 

“大”帶來(lái)的挑戰(zhan)

作為我(wo)國制造(zào)大型電(diàn)力設備(bèi)的主力(li)廠商，上(shàng)海電氣(qì)電🏃‍♂️站設(shè)備有限(xiàn)公司發(fa)電機廠(chang)（SEPC）隸屬于(yu)上海電(diàn)氣✍️集團(tuan)股份有(you)限公司(sī)電站集(jí)團，是與(yu)德國西(xi)門子公(gōng)司合資(zi)🥵的企業(yè)，主要從(cóng)事火電(diàn)、核電、燃(ran)機領域(yù)的大型(xíng)發電機(jī)成套産(chan)品的研(yán)發和制(zhì)造。

從2004年(nian)開始，上(shang)海發電(diàn)機廠火(huǒ)力發電(diàn)機組的(de)生産、銷(xiao)售💛、以及(ji)訂單數(shù)量連續(xù)保持世(shì)界第一(yī)。近幾年(nián)公司1000MW等(děng)級水氫(qīng)冷機組(zǔ)每🙇‍♀️年的(de)💃訂單量(liang)基本穩(wěn)定在9000MW～13000MW範(fan)圍内，國(guo)内市場(chang)占有率(lǜ)約80%，600MW等級(ji)水氫冷(lěng)機組年(nián)訂單量(liàng)本穩定(ding)在6000MW～9000MW，國内(nèi)市場占(zhan)有率約(yue)60%，産品遠(yuan)銷多個(gè)國家。

我(wǒ)國現有(you)的300MW、600MW、1000MW水氫(qīng)冷汽輪(lún)發電機(ji)效率、年(nian)運行小(xiao)時🈲等參(can)數均已(yǐ)達到國(guó)際先進(jìn)水平，近(jìn)年國家(jiā)規定國(guó)内能生(shēng)産的亞(ya)臨界600MW及(jí)以下容(róng)量機組(zǔ)一般不(bú)再進⭐口(kou)，這加快(kuai)了對我(wo)國電㊙️站(zhan)建設制(zhi)造業的(de)發展。電(dian)站制造(zao)業是國(guo)家重要(yao)💚的基礎(chu)工🚶業之(zhī)一，法🔴國(guó)、德國、日(ri)🈲本、俄羅(luó)斯、美國(guo)的大型(xing)核電站(zhàn)、火電站(zhan)的絕大(da)部分機(ji)組都是(shì)本國⛷️制(zhì)造的。

随(suí)着“上大(dà)壓小”政(zheng)策的實(shí)施，SEPC目前(qian)已經形(xing)成完善(shan)的空冷(lěng)50MW～200MW等級、雙(shuang)🏃🏻‍♂️水内水(shuǐ)冷60MW～340MW等級(ji)、水氫冷(lěng)200～1000MW等級等(děng)系列産(chǎn)品，在超(chao)超臨界(jiè)1000MW級火電(diàn)、核電及(ji)燃氣輪(lun)發電機(jī)等重大(dà)項目上(shang)實現❗了(le)曆史性(xìng)突破，目(mù)前正在(zài)研發國(guo)際上最(zui)大容量(liang)的1800MW級核(he)電發電(dian)機、1200MW級火(huǒ)電發電(diàn)機等産(chan)品，以形(xíng)成新的(de)發電機(jī)核心技(jì)術，不斷(duàn)提高企(qi)業核心(xin)競争力(li)。走進SEPC的(de)廠房，可(kě)看到✌️：主(zhu)廠房長(zhǎng)312米，寬36米(mǐ)，高34米，吊(diào)重能力(lì)可達500噸(dun)，具備了(le)可加工(gong)目前世(shi)界上最(zuì)大容量(liàng)——1800MW四極核(he)電發電(dian)機和年(nián)産量3000萬(wàn)千瓦的(de)生産能(neng)力。

随着(zhe)等級的(de)提升，發(fā)電設備(bèi)尺寸也(ye)随之加(jiā)大，動辄(zhe)👨‍❤️‍👨上百噸(dun)、幾十❌米(mi)的大型(xing)設備給(gei)加工帶(dai)來的不(bú)僅僅是(shi)不便，加(jiā)工難🍓度(dù)也💚随之(zhi)提升。

由(you)于發電(diàn)設備産(chan)品的特(tè)性，對設(shè)備的可(kě)靠性有(yǒu)着嚴格(ge)的要求(qiu)。比如轉(zhuǎn)子是大(da)型電力(lì)設備—發(fa)電機中(zhong)✂️的核心(xīn)部💞件，其(qí)加工質(zhì)量的好(hǎo)壞影響(xiang)了發電(diàn)機的運(yun)行質🔴量(liang)。且轉子(zi)胚件尺(chi)寸大，成(chéng)本不菲(fēi)，供應有(yǒu)限，雖加(jiā)工要求(qiú)高，但也(ye)必須加(jia)工零失(shī)誤率。

此(cǐ)外發電(diàn)設備中(zhong)其他一(yi)些典型(xing)關鍵零(líng)部件如(ru)轉子輪(lún)槽以💘及(ji)轉子嵌(qiàn)線鸠尾(wěi)槽等的(de)切削加(jiā)工，由于(yu)被加☂️工(gong)材料屬(shu)⛷️于耐熱(re)高強度(du)合金鋼(gāng)、不鏽鋼(gāng)等難🌈加(jiā)工材料(liao)，切削量(liang)大、切削(xue)負荷重(zhòng)，對數控(kòng)刀具的(de)切削性(xìng)能，諸如(rú)高溫紅(hong)硬性、彎(wan)曲剪切(qie)強度❗、抗(kang)磨損性(xìng)、抗粘接(jiē)性、摩擦(cā)系數等(děng)有很高(gao)的要求(qiú)。

發電設(she)備中典(dian)型關鍵(jian)零部件(jian)如轉子(zi)輪槽以(yǐ)及轉子(zi)嵌線鸠(jiū)尾槽，屬(shu)于耐熱(re)高強度(du)合金鋼(gang)、不鏽鋼(gang)等難加(jia)工材料(liào)，切削量(liang)大、切削(xuē)負荷重(zhòng)，對數控(kòng)刀具的(de)切削性(xìng)能有很(hěn)高的要(yao)求

對1000MW及(ji)以上的(de)二級發(fa)電機轉(zhuan)子來說(shuo)，其本體(tǐ)嵌線槽(cáo)由于🆚槽(cao)⚽深深度(du)大（100mm以上(shang)）,槽壁薄(bao)（15mm左右）如(ru)下圖所(suǒ)示，剛性(xìng)差✌️，易引(yǐn)🐅起加工(gōng)變🐇形，加(jiā)工困難(nán)。

對1000MW及以(yǐ)上的二(er)級發電(dian)機轉子(zi)來說，整(zheng)體靜态(tai)撓度🔞大(dà)，其本體(tǐ)嵌線槽(cao)由于槽(cao)深深度(dù)大,槽壁(bì)薄，剛性(xìng)差，易引(yǐn)起加工(gong)變形，加(jiā)工困難(nán)

但難點(diǎn)正是關(guan)鍵點。控(kòng)制和減(jian)少二極(jí)轉子嵌(qian)線槽的(de)切削變(biàn)形🌐，是提(ti)高轉子(zi)運轉精(jīng)度、保證(zhèng)發電機(jī)運行品(pin)質的關(guan)鍵。一般(ban)來說嵌(qian)線槽在(zai)加工中(zhōng)發生變(biàn)形，嵌線(xian)槽槽口(kǒu)變形量(liàng)可達到(dao) 0.5mm。要減小(xiǎo)🔞變形，必(bì)須選擇(ze)合适的(de)切削力(li)并減小(xiao)降低殘(cán)餘應力(lì)。這不僅(jin)對工藝(yì)工程師(shi)和操作(zuò)人員提(ti)出了高(gao)要求，其(qi)高精度(du)複雜型(xing)面的切(qie)🐅削對數(shù)控刀具(ju)本身的(de)精度也(ye)提出了(le)更高的(de)✌️要求。

難(nan)點重重(zhòng)

機加工(gong)是發電(dian)機組生(shēng)産的重(zhòng)要環節(jie)，發電機(ji)轉子、定(dìng)子、機座(zuò)等部件(jian)切削量(liàng)很大，對(duì)機床和(he)刀具要(yao)求都很(hěn)高。汽⭐輪(lún)發電機(jī)🌏轉軸嵌(qian)線槽是(shi)采用專(zhuan)用可轉(zhuan)位轉子(zi)槽盤銑(xi)刀，在數(shù)控轉子(zǐ)槽銑床(chuáng)上加工(gong)而成。由(yóu)于轉軸(zhou)材質為(wéi)高強度(dù)合金鋼(gang)，切削槽(cáo)深、銑刀(dao)直徑大(dà)、切削速(sù)快，對刀(dāo)具綜合(he)性能要(yào)求很高(gao)。

以轉子(zǐ)加工為(wéi)例，鍛造(zao)出的原(yuan)材料工(gong)件首先(xiān)要經過(guò)車🛀🏻削，然(rán)後是銑(xǐ)削加工(gōng)。銑削分(fèn)粗銑和(hé)精銑，每(měi)個✨工序(xu)分兩步(bù)又分兩(liǎng)🏃‍♀️步走。“銑(xǐ)槽必須(xū)要分段(duàn)，因為牽(qian)扯到轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡。”這(zhe)是每個(ge)工藝操(cao)作人員(yuan)都所熟(shu)稔的。

轉(zhuan)子本體(tǐ)外圓有(yǒu)一圈軸(zhou)向方向(xiang)的嵌線(xiàn)槽，業内(nèi)也稱之(zhi)🌈為轉子(zi)縱樹型(xíng)輪槽，有(you)時每個(gè)轉子的(de)嵌線槽(cao)會多達(da)30多條。發(fā)電機轉(zhuǎn)子槽形(xíng)整體加(jia)工要求(qiu)較高😍：整(zheng)槽寬👅度(du)公差要(yào)求≤0.2mm、等分(fen)度要求(qiú)≤0.02°、粗糙度(dù)要求≤Ra3.2，其(qi)次工藝(yì)要求的(de)加工效(xiao)率要高(gāo)，需🧡要兼(jiān)顧機床(chuáng)加工性(xìng)♋能及刀(dāo)具切削(xuē)性能。

要(yao)提高産(chan)品的性(xìng)能一般(bān)有兩種(zhong)途徑，一(yī)是加大(dà)資金投(tóu)⛹🏻‍♀️資購買(mai)設備，或(huo)者求助(zhù)外協；還(hái)有一種(zhǒng)辦法就(jiu)是對刀(dāo)具🔞切削(xue)工藝進(jin)行改進(jìn)——這是最(zuì)直接的(de)手段，如(ru)果刀♋具(ju)的切削(xuē)效率能(neng)夠提高(gao)一倍，就(jiù)相當于(yú)增加了(le)一台機(ji)床，它帶(dai)🥵來的效(xiao)果立竿(gān)見影👅，事(shi)半功倍(bèi)❌。SEPC的轉子(zǐ)槽加工(gong)工序中(zhong)大量使(shǐ)用了各(ge)種盤銑(xǐ)刀和👉鸠(jiū)尾銑刀(dao)，所用刀(dao)具以德(de)國瓦爾(ěr)特公司(si)提供的(de)可轉位(wèi)盤銑✌️刀(dāo)和可轉(zhuǎn)位鸠尾(wei)銑刀為(wéi)♻️主。

國内(nèi)發電機(ji)制造技(jì)術發展(zhǎn)經曆了(le)三個階(jie)段，制造(zào)🈚工藝也(ye)🔆從手工(gōng)、機械、數(shu)顯加工(gong)為主，逐(zhu)步發展(zhan)到數控(kong)智能化(hua)加工，轉(zhuan)子嵌線(xiàn)槽内鸠(jiū)尾槽的(de)加工刀(dao)具從之(zhi)前高速(sù)鋼材質(zhì)演變到(dao)可轉位(wèi)刀🐆片刀(dāo)具。起初(chū)，SEPC和原來(lái)合作的(de)刀具供(gòng)應商也(ye)已将部(bu)分方案(àn)做成💛了(le)硬質合(hé)金可轉(zhuan)位刀片(piàn)方案。但(dan)其中一(yī)款刀具(jù)從定方(fang)案到制(zhì)造、試加(jia)工、修改(gǎi)方案，幾(ji)次反複(fu)試加工(gōng)總共花(hua)了近兩(liang)年的時(shi)間，最終(zhong)仍然不(bu)符合技(jì)術要求(qiú)，最主要(yào)的原因(yīn)在于整(zheng)體加工(gong)性能不(bú)好，工件(jian)的表面(miàn)質量無(wú)法保證(zheng)。了解到(dào)相關發(fā)電行業(ye)的一些(xiē)🌈成功案(àn)例後，具(ju)有較豐(fēng)富經驗(yan)的瓦爾(ěr)特進入(ru)了SEPC的備(bèi)選名單(dān)。

應用在(zai)300MW等級上(shàng)的粗齒(chi)型粗銑(xǐ)盤銑刀(dao)是瓦爾(er)特和SEPC的(de)💛首個合(he)作成果(guo)。因為轉(zhuǎn)子槽粗(cū)加工加(jiā)工餘量(liang)大，要求(qiú)良好的(de)排屑功(gōng)能，此外(wài)關鍵還(hái)不能出(chu)現拉鐵(tiě)圈、磨痕(hen)。300MW的嵌線(xiàn)槽槽寬(kuan)38mm,粗銑刀(dao)選用的(de)切寬是(shì)36mm，單邊留(liú)1個毫米(mǐ)左右精(jing)銑餘量(liàng)。常規🏃的(de)加工工(gōng)藝是：第(di)一步盤(pan)銑刀粗(cu)銑後鸠(jiū)尾槽🌈粗(cu)銑，接着(zhe)盤銑刀(dāo)第二、三(sān)…刀粗銑(xi)，結束後(hòu)再進行(hang)盤銑刀(dao)精銑，一(yi)般都是(shì)整槽形(xing)一刀到(dào)底，然後(hou)再進行(hang)鸠尾精(jīng)銑。這其(qi)中所使(shi)用的粗(cū)銑盤銑(xi)刀就是(shi)瓦爾特(te)牌号為(wei)WF341-6092000的盤銑(xǐ)刀，它采(cǎi)用卡口(kou)式刀座(zuò)設計，極(jí)适合用(yòng)于電機(jī)轉子槽(cáo)粗/精加(jia)工，刀體(tǐ)剛性極(ji)好，加工(gong)😘效率高(gāo)，特别是(shì)在精加(jia)工時，表(biao)面無明(ming)顯刀痕(hén)，粗糙度(dù)非常好(hǎo)。

改變看(kan)得見

現(xiàn)在看起(qi)來一切(qie)都很順(shun)利，但實(shí)際上雙(shuāng)方在設(she)計這款(kuan)㊙️刀具時(shí)，也是一(yī)波三折(she)。

由于轉(zhuan)子槽底(dǐ)比較大(da)，因此刀(dao)具加工(gōng)時受到(dào)的阻力(li)比較大(da)，刀盤的(de)抗震性(xing)也會差(chà)一點。瓦(wa)爾特定(dìng)制的刀(dāo)具最初(chū)被設計(jì)成波浪(lang)形，效果(guo)并不理(lǐ)想，前後(hòu)實驗了(le)3次：第一(yi)👣次把刀(dao)座做了(le)調整，第(di)二次是(shì)把刀具(ju)運回到(dào)德國改(gai)進，但還(hai)有小缺(que)陷，第三(san)次又重(zhòng)新🚩訂做(zuò)了一套(tào)新的刀(dāo)座。但是(shì)雙方都(dōu)有着“不(bú)達目的(de)不罷休(xiū)的勁頭(tou)”，數次在(zai)加工現(xian)場商讨(tǎo)試驗，最(zuì)終提供(gòng)出幾近(jin)完美的(de)解決方(fāng)🌏案。現在(zai)瓦爾特(tè)刀具在(zài)SEPC的應用(yòng)已經越(yuè)來越多(duo)，隻要有(yǒu)新的産(chan)品設㊙️計(jì)都會在(zài)第一時(shi)間看到(dao)瓦爾特(tè)資深技(jì)術人員(yuán)的參與(yǔ)。

同時，降(jiàng)本增效(xiao)也是SEPC選(xuan)擇刀具(jù)的重要(yao)條件。比(bǐ)如600MW鸠尾(wei)💰槽由☀️高(gāo)⛷️速鋼刀(dāo)具更換(huan)為瓦爾(er)特的刀(dāo)具後粗(cu)糙度由(you)👄原先🏃‍♀️的(de)Ra6.3提高至(zhì)不大于(yu)Ra3.2，加工效(xiao)率由原(yuán)先使用(yòng)高速鋼(gāng)💁刀具加(jiā)工每個(ge)🧡槽需90分(fèn)鐘，提高(gao)到使用(yòng)硬質合(hé)金刀具(ju)後隻需(xū)30分鐘。雖(suī)然刀片(piàn)消耗成(chéng)本略高(gao)于高速(sù)鋼刀具(jù)方案，但(dan)由于加(jia)工工時(shí)減⭐少，且(qiě)加工進(jin)給量由(you)于比原(yuán)先提高(gāo)不少：可(kě)以從原(yuán)來的不(bu)足100mm/min提👅高(gāo)到240～280mm/min，綜合(hé)計算下(xià)來，實際(ji)加工成(cheng)本的降(jiàng)低依然(rán)可♊觀。

目(mù)前，1000MW水氫(qing)冷、600MW水氫(qīng)冷III型、300MW水(shuǐ)氫冷是(shì)SEPC訂單最(zui)多的拳(quán)頭産品(pǐn)，年産台(tái)份數在(zài)25～35台，每年(nian)總的産(chan)品制造(zao)容量穩(wen)定在2000~3000萬(wan)千🔴瓦（3000萬(wàn)🌈千瓦👈機(jī)組💘一年(nián)發電量(liang)可達2400億(yì)度）。此外(wai)水冷💛機(jī)組也是(shi)SEPC另一項(xiàng)引以🔅為(wei)傲的自(zì)主開發(fā)産品，至(zhi)今已累(lèi)積制造(zao)的水冷(lěng)機❤️組台(tai)份數超(chao)過650台。目(mù)📧前，SEPC也已(yi)經在🤞研(yan)發世界(jiè)660MW最大水(shuǐ)冷發電(diàn)機組及(ji)1200MW等級世(shì)界最大(dà)二極發(fa)電機機(jī)組。

随着(zhe)中國裝(zhuang)備制造(zào)業的發(fa)展，未來(lai)生産企(qi)業對機(ji)床和♉刀(dao)具的要(yào)求也越(yue)來越高(gāo)。金屬切(qiē)削機床(chuang)和刀具(ju)作為切(qie)🈲削加工(gōng)的👉基礎(chǔ)工藝裝(zhuāng)備，被稱(chēng)為 “孿生(sheng)兄弟”，機(jī)床❗依靠(kao)優良的(de)“牙齒”才(cai)能💞發揮(hui)最佳作(zuò)用。可以(yi)說刀具(ju)性能和(hé)質量直(zhi)接影響(xiang)到整體(ti)生産效(xiao)率的🥰高(gāo)低、加工(gong)質量的(de)好壞，以(yǐ)及生産(chan)技術☁️水(shui)平和經(jing)濟效益(yi)，所以國(guó)外🙇‍♀️企業(ye)才有“企(qǐ)業⭕的紅(hong)利在刀(dāo)刃上”的(de)說法。SEPC正(zhèng)緻😍力于(yu)此。