我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)近年來(lái)持續(xù)向好，年度新增和累計(jì)裝機(jī)容量連續(xù)四年翻番，2010年風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模躍居世界第二。我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展促使國(guó)內(nèi)風(fēng)電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化水平快速提升，也帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。風(fēng)電機(jī)組的主要部件加工需要大量的精密、高效的數(shù)控機(jī)床和高端刀具，風(fēng)電設(shè)備加工技術(shù)的進(jìn)步，很大程度上依賴于機(jī)床和刀具的先進(jìn)性與精準(zhǔn)性。再加上風(fēng)電設(shè)備大都工況環(huán)境比較惡劣，這也對(duì)相關(guān)設(shè)備加工提出了較高的要求，可以說(shuō)，先進(jìn)的裝備制造工藝尤其是先進(jìn)的機(jī)床和刀具是風(fēng)電設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)的根本保障。

在記者走訪的相關(guān)風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)中，無(wú)論是管理人員還是技術(shù)人員，均表示出風(fēng)電設(shè)備對(duì)機(jī)床工具等先進(jìn)加工設(shè)備的強(qiáng)烈依賴。在2010年10月份舉行的北京風(fēng)能展上，華銳風(fēng)電的技術(shù)人員就曾向記者詳細(xì)講解了風(fēng)電設(shè)備加工的一些工藝要求。以風(fēng)電設(shè)備變速箱為例，其主要由箱體、行星輪系和變速機(jī)構(gòu)等組成，變速箱體屬于大型箱體，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各種部件的加工需要不同的機(jī)床和刀具來(lái)完成。兆瓦級(jí)風(fēng)電設(shè)備變速箱大部分為分體結(jié)構(gòu)，加工時(shí)需數(shù)控落地銑鏜床、大型臥式加工中心和龍門(mén)加工中心等，加工精度要求較高。大規(guī)格、大模數(shù)齒輪和齒圈需要采用數(shù)控成型銑齒機(jī)和數(shù)控成型磨齒機(jī)進(jìn)行加工。其中，數(shù)控成型銑齒機(jī)更是要求大切深、大進(jìn)給和滾速高，數(shù)控成形磨齒機(jī)要求精度達(dá)到5級(jí)以上，且要求自動(dòng)調(diào)心、自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)修形等自動(dòng)化程度高和穩(wěn)定性高。

在風(fēng)電設(shè)備變速箱加工案例中，數(shù)控落地銑鏜床、大型臥式加工中心、龍門(mén)加工中心、數(shù)控成型銑齒機(jī)和數(shù)控成型磨齒機(jī)等都是當(dāng)前機(jī)床行業(yè)技術(shù)含量比較高的高端設(shè)備，曾有風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)的技術(shù)人員明確表示，他們公司所使用的這些機(jī)床均是國(guó)外進(jìn)口的技術(shù)先進(jìn)的高端產(chǎn)品。由此可見(jiàn)，風(fēng)電設(shè)備加工過(guò)程的極高要求。記者在深入風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)采訪時(shí)，曾記錄有多個(gè)風(fēng)電設(shè)備零部件加工時(shí)對(duì)機(jī)床工具及相關(guān)工藝的要求。

案例1：大型葉片的加工，需要數(shù)控銑床，此類機(jī)床屬于大規(guī)格輕型非金屬五軸加工機(jī)床，盡管加工精度要求不高，功率和扭矩也小，但對(duì)機(jī)床切削速度的要求卻很高，切削速度一般要求在30m/min以上。電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的加工，需要大規(guī)格臥式車銑磨復(fù)合機(jī)床，要在傳統(tǒng)臥式車床的基礎(chǔ)上增加銑削和磨削功能，實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成加工。電機(jī)定子制造需要立式車銑磨復(fù)合機(jī)床，特別是定子下線槽的加工，要在傳統(tǒng)立式車床的基礎(chǔ)上增加銑削和磨削功能，也同樣需要實(shí)現(xiàn)一次裝夾加工完成。偏航機(jī)構(gòu)的主要部件如帶內(nèi)外齒的大型軸承和小齒輪及變速裝置制造等，也需要一些要求較高的專用機(jī)床裝備。主軸、風(fēng)輪和塔架均為大型構(gòu)件，加工難度大，精度的要求也高，需要專門(mén)設(shè)計(jì)專用的加工設(shè)備，且兼具高速、高效、智能化、柔性化、CAD/CAM自動(dòng)轉(zhuǎn)換、自動(dòng)檢測(cè)、誤差補(bǔ)償和故障自動(dòng)診斷等多項(xiàng)先進(jìn)功能。

案例2：輪轂加工需加工部位可分為主軸系與葉片孔系兩部分。為了得到最優(yōu)的投入和產(chǎn)出比，采用立車與刨臺(tái)式鏜銑術(shù)來(lái)加工是較為理想的選擇。用立車加工回轉(zhuǎn)孔系，歷來(lái)都是最經(jīng)濟(jì)、最高效的加工方式。由于在主軸孔的端面位置還會(huì)有一些銷孔或螺紋孔，為避免再次裝夾，選用的立車應(yīng)帶有鉆銑功能，其鉆銑頭通常需帶內(nèi)冷卻裝置，以保證鉆孔效率。對(duì)于加工葉片與主軸系帶角度的輪轂，刨臺(tái)式鏜銑床需要配有專用夾具，此夾具的角度與葉片、輪轂夾角相同，通過(guò)自動(dòng)或手動(dòng)來(lái)旋轉(zhuǎn)葉片位置。這里也需要鏜銑床帶有內(nèi)冷，冷卻液壓力在1Mpa以上，機(jī)床轉(zhuǎn)速在2000r/min以上，主要是考慮到一部分較小直徑孔的高效加工。

案例3：主軸屬于長(zhǎng)軸式回轉(zhuǎn)件，大多數(shù)加工都是臥車上完成。臥車刀具接口的選擇就多種多樣，有四方刀塔、雙刀板式等。粗車時(shí)的狀況一般都很苛刻，既要求刀尖的抗沖擊性好，也要求高的金屬去除率，這種情況下可選用圓形刀片來(lái)加工。除去臥車之外，深孔鉆床和落地鏜銑床對(duì)于主軸加工也十分重要。發(fā)電機(jī)主軸最大的難點(diǎn)在于下線槽的高效銑削，加工分為直槽銑和下線槽成型銑兩步，且都采用可轉(zhuǎn)位立銑刀的形式，這能降低對(duì)設(shè)備功率和扭矩的要求。

案例4：車削回轉(zhuǎn)支承內(nèi)孔、端面、外圓、滾道等都是在立車上完成。對(duì)于高效齒加工，則是在齒輪銑床上完成。螺栓過(guò)孔在立式鉆削中心上完成。由于風(fēng)電對(duì)回轉(zhuǎn)支承齒精度要求都不嚴(yán)，通常在9～10級(jí)就能滿足使用要求，所以齒加工也就可以簡(jiǎn)化為粗、精銑兩步。對(duì)于粗銑，在機(jī)床剛性與夾具剛性較好的情況下，能夠以大于400mm/min的進(jìn)給量來(lái)加工，精銑可采用更大的進(jìn)給量。底座是典型的結(jié)構(gòu)件，用龍門(mén)鏜銑床兩次裝夾完成加工。連接法蘭加工設(shè)備與回轉(zhuǎn)支承類似，但連接法蘭的材料多為低碳鋼，鉆孔時(shí)不易斷屑。

從這幾個(gè)加工案例中可以看出，風(fēng)電設(shè)備零部件加工對(duì)機(jī)床、刀具和工藝的要求可以用苛刻來(lái)形容。俗話說(shuō)“工欲善其事，其先利其器”，在風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)，要想生產(chǎn)出合格耐用的風(fēng)電設(shè)備，機(jī)床、刀具和工藝等軟硬件設(shè)施都必須十分給力。如何能夠最好地權(quán)衡風(fēng)電設(shè)備加工所涉及的多種要素，并進(jìn)一步為風(fēng)電設(shè)備零部件加工提出最佳加工工藝，無(wú)疑將成為風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)永恒的追求。