許云飛， 苗帥玉， 黃堅浩， 謝東岳

（浙江富春江水電設(shè)備股份有限公司，杭州 311504）

1 引言

激光切割機(jī)主要是利用激光束的熱能將板材切割成所需形狀工件的設(shè)備。激光切割機(jī)具有精度高、切割快速、不受切割圖案限制、自動排版節(jié)省材料、切口平滑、加工成本低等特點(diǎn)。在水電行業(yè)的未來現(xiàn)代化作業(yè)中，激光切割機(jī)會隨著技術(shù)工藝的不斷進(jìn)步，在板材切割方面逐漸占據(jù)重要地位，目前正在取代傳統(tǒng)的剪切、切割、鉆孔等設(shè)備。

2 激光切割機(jī)在電機(jī)中的應(yīng)用

2.1 轉(zhuǎn)子中磁軛沖片的切割、磁極中磁極沖片的切割

隨著激光切割機(jī)的性能不斷優(yōu)化，精度也大大提高，能滿足磁軛沖片生產(chǎn)的要求。在水輪發(fā)電機(jī)核心部分定子及轉(zhuǎn)子的制造中，激光切割機(jī)可以應(yīng)用到轉(zhuǎn)子磁軛沖片的批量生產(chǎn)。在沒有激光切割機(jī)的情況下，磁軛沖片加工工藝為沖壓模沖裁，沖裁后的沖片需要人工去毛刺，費(fèi)時費(fèi)力。特別是針對于大型沖片的沖制，模具要求高且制模周期長、費(fèi)用高，不允許多次試驗(yàn)，往往都是大批量生產(chǎn)，這就對磁軛沖片的統(tǒng)一性有較高要求。

激光切割機(jī)的加工精度已經(jīng)達(dá)到磁軛沖片生產(chǎn)的要求，同樣也滿足于磁極鐵芯中磁極沖片的切割。通常，激光切割只要具備一個合格的磁軛沖片程序生產(chǎn)文件就可以進(jìn)行生產(chǎn)，它既縮短了模具制作周期，同時又降低了產(chǎn)品成本，減輕了工人負(fù)擔(dān)，對磁軛沖片的生產(chǎn)來說，可以說是一場技術(shù)革命［1］。

2.2 激光切割機(jī)在定子線棒生產(chǎn)中應(yīng)用

定子線棒的絕緣性能是保證其擁有可靠性能和更長使用壽命的關(guān)鍵因素之一，一直以來是各電機(jī)制造廠家的核心技術(shù)。其中定子線棒的真空壓力浸漬少膠VPI（Vacuum Pressure Impregnation）技術(shù)隨著國內(nèi)應(yīng)用開發(fā)，已經(jīng)備受關(guān)注。為了使定子線棒在真空罐中，充分浸漬。在定子線棒包好高低阻之后，在線棒端部大R起弧起至小R圓弧止兩寬面覆t0.5～t1鋼板（簡稱端部夾具），再半疊包熱收縮帶兩層。其主要作用是固定其端部形狀，在熱固時利用收縮帶收縮端部夾具對線棒端部形狀有一定的控制，做到整齊劃一。而要求這類端部夾具必須和線棒端部形狀一樣，一根上層線棒上有2種不同形狀的端部夾具。一臺機(jī)組的線棒數(shù)少則300多根，多則1000多根，這樣定子線棒對于端部夾具的需求就大大增加，而激光切割機(jī)充分滿足了端部夾具批量生產(chǎn)的要求，為生產(chǎn)的可持續(xù)性及效率性提供了堅實(shí)的基礎(chǔ)。同理，針對于線棒固化模上的蓋板及墊壓條等的制作，在安排生產(chǎn)中，可以根據(jù)板材大小，利用激光切割機(jī)優(yōu)越的排版功能，既節(jié)省了大量的人力，又充分發(fā)揮了設(shè)備的功能，提高了材料利用率，產(chǎn)品質(zhì)量得到了進(jìn)一步的保證。

3 激光切割機(jī)在水機(jī)部分的應(yīng)用

在水機(jī)部分中采用模板來檢查加工面是否符合工藝設(shè)計要求。下面以激光切割機(jī)制作活動導(dǎo)葉劃線樣板為例。導(dǎo)葉是一個球面，以往都是鉗工通過在導(dǎo)葉上劃線得出加工面。由于是手工制作，精度低，尤其是活動導(dǎo)葉不同、規(guī)格多時，人為誤差較大且制作麻煩。有了激光切割機(jī)后，改用激光切刻機(jī)制作活動導(dǎo)葉樣板?？筛鶕?jù)其不同的直徑，加工出不同直徑的導(dǎo)葉樣板，導(dǎo)葉加工完成后可以直接檢驗(yàn)，操作起來非常方便。樣板切割出來后經(jīng)檢測完全符合公差規(guī)定，且偏差非常?。?］。

目前，活動導(dǎo)葉及曲面劃線，加工面打磨樣板等一般多采用激光切割。激光切割機(jī)不僅能使切割面光滑，保證切割尺寸的精度，還能加工出水輪發(fā)電機(jī)中的各種平面曲面。它的另一大優(yōu)點(diǎn)就是刻字畫線功能，如在活動導(dǎo)葉型線樣板上需要確定軸中心點(diǎn)，則可以在導(dǎo)葉劃線樣板上刻出十字線，十字線對交的點(diǎn)便是中心點(diǎn)。樣板使操作更簡單，在提高效率的同時保證了精度。前提是必須保證樣板是正確按照工藝圖紙進(jìn)行制作。

4 水電行業(yè)中激光切割機(jī)所制作的工裝類運(yùn)用

在水電行業(yè)，激光切割機(jī)可以切割出水輪發(fā)電機(jī)當(dāng)中各種小批量、形狀較簡單的工件，主要用于打孔及切邊，各種大小墊片及方塊圓餅都可以采用該工藝來進(jìn)行批量生產(chǎn)。一些水機(jī)、電機(jī)中所用到的各種檢查模板，如定子裝配中定位筋通規(guī)、止規(guī)，定子線棒中控制尺寸的線棒卡規(guī)等，用于生產(chǎn)的匯流母線彎形模板，還有定子裝配中壓指組焊模等一系列工裝具。這些都已經(jīng)在水輪機(jī)制造中普遍使用。

激光切割機(jī)不僅在水電行業(yè)作用突出，在汽車、船舶、航空、核工業(yè)、機(jī)械制造、鋼鐵、紡織、石油等很多行業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用。

［1］肖克.CO2激光切割機(jī)在工業(yè)企業(yè)的應(yīng)用前景［J］.光機(jī)電信息，2004（1）：13-15.

［2］毛繼業(yè)，遠(yuǎn)藤，等.國產(chǎn)化高壓電機(jī)單只VPI定子線棒絕緣系統(tǒng)開發(fā)與研究［C］//水電設(shè)備的研究與實(shí)踐--第十七次中國水電設(shè)備學(xué)術(shù)討論會論文集.北京：中國水利水電出版社，2009：299-312.

［3］李雁東，許強(qiáng).激光切割機(jī)在制作樣板和工裝時的巧用［J］.機(jī)械工程師，2006（1）：153.