0 前言
隔板是汽轮机静子部分的重要部件，带总长凸台隔板静叶通过总长圆锥面上的凸台与隔板焊接成一体，相邻两个静叶及隔板内外环之间形成汽道，导流蒸汽进入动叶，推动转子，从而将蒸汽的热能转换为机械能。
隔板静叶加工的关键是型面与总长的加工，其中总长尺寸关系到装配质量，型面精度和波纹度直接影响到汽道的截面积和蒸汽的流动速度。为了保证隔板静叶的成品质量，采用三维工艺设计，对叶片加工工艺中所涉及的模型、夹具和测具进行三维造型，在技术准备阶段营造一个加工过程的仿真环境，可以提前发现可能出现的问题，提高工艺设计的质量。
1 结构特点
带总长凸台隔板静叶主要由叶根锥面、叶身型面、叶顶锥面三部分组成，叶身型面为变截面直叶片，叶根和叶顶总长为带有凸台的圆锥面，出汽边厚度一般为0.5mm左右。整个零件主要部位都是曲面，叶身是空间曲面，总长相对于型线坐标系是圆锥面或斜锥面。
图1 带总长凸台隔板静叶结构图
叶身型面的每档型线的弦宽、最大厚度和出汽边厚度影响零件的结构强度和寿命；进汽边的形状、内背弧型面的波纹度均影响汽流的进入和流动，从而影响汽流做功；内弧1/3和背弧2/3及出汽边这段型面区域的线轮廓度更为重要，因为由这些区域形成汽流的喉道，也就是两个静叶及隔板内外环之间形成的最小通道面积，该面积是决定蒸汽流向动叶的方向、流量和动力，也是决定汽轮机效率的关键之一。
2 三维工艺设计过程
毛坯的选用决定着加工工艺的方向，这种叶片是变截面直叶片，叶根和叶顶处的型线的大小落差很大，而且整个零件都是曲面，没有一个规则的平面或柱面，很难在零件本体上找到加工基准，只能选用模锻毛坯，并且在毛坯上打三中心孔；冷加工采用三中心孔定位加工型面；总长是带有凸台的圆锥面，不能采用线切割一次加工到位，采用先线切割粗加工，再四轴卧加精加工的方式。
主要工艺路线是：叶片模锻→叶身综合铣→线切割总长→铣总长圆锥面及凸台。
2.1 叶片模锻
按叶片重心确定叶片加工的回转中心，以此为基础对锻件和相应的模具进行三维造型，锻造后打三中心孔，作为加工基准。
2.1.1 冷热交接
在设计锻件毛坯前，热加工工艺人员要先与冷加工工艺人员做冷热交接，以确定毛坯是否合理，便于加工。
冷热交接的具体内容是：型面内背弧包络2—3mm；总长按成品的大小头最外点向两端延伸15mm左右；根据重心原则确定三中心孔的位置，也就是叶顶单中心孔的中心线尽量靠近叶片重心，叶片回转加工时就比较稳定，叶根两中心孔的孔距尽量选用标准孔距，这样就可以选用通用回转铣夹具和三坐标测具；另外还有很重要的一点就是，确定轴向定位线，以前是采用内背划线的形式，现在采用直接在毛坯上设计一条半圆形带状突起，这是为了数控铣叶身型面时作对线基准用。
图2 冷热交接示意图
冷热交接的重点是确定三中心孔的位置：叶顶单中心孔的坐标（相对于原坐标系的偏移值），叶根两中心孔的孔距和旋转角度。这些需要根据叶片造型反复调整，才能确定理想的参数，在二维软件中比较麻烦，也不直观，而在三维软件中，利用参数化驱动可以快速准确得到理想的数值。
