整体叶轮的加工工艺

整体叶轮的加工工艺
整体叶轮的加工工艺

整体叶轮的加工工艺

0 引言

叶轮是涡轮式发动机、涡轮增压器等动力机械的关键部件,广泛应用于航空航天、船舶机械、石油化工等领域。日常生活中常见的应用就是汽车的涡轮增压器。整体叶轮的形状比较复杂,叶片的扭曲大,极易发生加工干涉,因此其加工的难点在于流道、叶片的粗、精加工。本文将利用UG NX、UG/Post Builder、VERICUT对五轴编程中的三大难点(刀路轨迹的编写、后置POST的编写、仿真验证)进行详细的说明。

1 加工工艺分析

考虑到整体叶轮实际的工作情况,一般整体叶轮的曲面部分精度高,工作中高速旋转,对动平衡的要求高等诸多要求,结合叶轮的形状、结构特点、材料安排工艺路线如下:

1)铣出整体外形,钻、镗中心定位孔;

2)精加工叶片顶端小面;

3)粗加工流道面;

4)精加工流道面;

5)精加工叶片面;

6)清根处理。

本文主要研究了流道粗、精加工和叶片精加工加工轨迹规划。对于整体叶轮为叶片分布均匀的回转体类零件,应选择它的底面圆心作为工件的原点,进而简化工件的找正和后处理过程。根据整体叶轮的几何模型特征,可以基本上确定例如加工所使用机床型号、刀具参数、夹具和装夹方式等。叶轮的加工使用DMG 75V的机床,SIEMENS 840D的控制器。该机床配备有X、Y、Z三个线性轴,B、C两个回转轴构成了一台标准的TH(Table_Head)结构的五轴联动加工中心。刀具的使用方面,五轴联动加工中优先使用球头刀和圆角R刀加工,这样可以最大程度上减少由刀具引起的过切和干涉。对于流道较窄的叶轮,在加工窄流道处时,可以适当选择锥度球头铣刀,可以有效的提高刀具的刚性。

流道粗加工过程去除主要加工余量,直接影响着精加工的效率和质量,提高开粗加工的效率和质量对整个叶轮的加工具有重要意义。叶轮流道部分的加工余量并不随着叶轮型线均匀分布,切削过程中切削深度不断变化,刀具受力变化较为剧烈,大大缩短了刀具寿命,降低了加工质量,这需要合理规划加工轨迹。流

离心泵性能与叶轮几何尺寸的关系

离心泵性能与叶轮几何尺寸的关系 【摘要】离心泵的性能曲线即扬程-流量曲线和效率-流量曲线会因其叶轮几何参数的改变而受到影响。本文首先介绍了离心泵的基本性能参数的定义、计算公式,然后系统的介绍了离心泵叶轮几何参数如叶片进口安放角、叶轮出口直径、叶片出口宽度等对泵性能曲线的影响,定性的分析了这些影响产生的原因以及在实际设计中如何最大限度的提高离心泵的性能。 【关键词】离心泵;性能;叶轮;叶片;几何参数 引言 众所周知,离心泵的工作性能与其叶轮的参数相关,即离心泵的叶片数、叶片出口安放角、叶片进口安放角、叶轮出口直径、叶片出口宽度、叶轮入口直径、叶片入口宽度及转速等均会对泵性能的产生影响。因此,研究离心泵的叶轮几何参数的改变所引起泵性能的变化问题,显得十分必要。 1 离心泵的组成及工作原理 离心泵主要构成部分有吸入室、叶轮以及压出室。吸入室一般位于水面下叶轮进水口的前面,有直锥形、弯管形和螺旋形三种形式,起到把液体引入叶轮的作用;叶轮由盖板和若干个叶片组成,是泵心脏;压出室主要有蜗壳式、导叶和空间导叶三种形式。 离心泵一般用电动机带动。在工作前,先将泵体内充满被输送的液体,当原动机高速旋转时,通过轴传动到叶轮,带动叶轮高速旋转,叶轮上的叶片将带动液体旋转,在离心力的作用下液体从叶轮中心向叶轮外缘流去,叶轮外缘的流体带有一定的压力能和动能,流速一般可达15~25m/s,高速流体从叶轮出口外缘排出,经由压出室、排出管和出口管道到达目的地。另一方面当泵内的液体从叶轮中心被甩到叶轮外缘的时候,在叶轮中心会形成低压区,在压差作用下,流体由吸入管经由吸入室流向叶轮中心,这样源源不断的会有液体从泵里流进再流出,这样,离心泵便完成了连续输送液体的工作。 2 离心泵的基本性能参数 离心泵的基本性能参数有:流量、扬程、轴功率、有效功率、效率、转速、必须汽蚀余量、允许吸上真空高度、比转速等。 (1)流量Q(m3/h或m3/s) 泵的流量也就是泵输送液体的能力,指单位时间内泵所输送的液体体积。流量取决于泵的叶轮直径、叶片宽度以及转速等。在实际工作中,流量还与管道阻力和所需压力有关。

阶梯轴的加工工艺

平顶山工业职业技术学院 阶梯轴的加工工艺 班级: 姓名: 学号: 成绩:

目录 一零件的工艺分析 (6) 二生产纲领的计算与生产类型的确定 (10) 三确定毛坯、绘制毛坯图 (11) 四拟定轴的工艺路线 (12) 五选择加工设备及工艺装备 (16) 六加工工序设计 (17) 七加工后零件的三维图 (24) 八设计小结 (26)

摘要 我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济个部门的技术进步,技术改造提供先进高效的技术装备,他首先要为我国正在发展的产业包括农业,重工业,轻工业以及其他的产业提供质量优良先进的技术设备,同时还要为新材料新能源机械工程等新技术的生产和应用提供基础设备。 随着科学技术和工业生产的飞速发展,国民经济个部门迫切需要各种各样质量优、性能好、效率高、能耗低、价格廉的机械产品。其中产品设计师决定产品性能,质量水平市场竞争力和经济效益的重要环节,因此采用数控加工就成了首选,因为他工作效率高,质量好,加工精度高

一零件的工艺分析 1、轴的用途: 轴是组成机器的主要零件之一。一切作回转运动的传动零件(如齿轮、蜗杆登),都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。因此轴的主要作用是支承回转零件及传递运动和动力。按照轴的承受载荷不同,轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴成为转轴,只承受弯矩的轴称为心轴,只承受扭矩而不承受弯矩的轴称为传动轴。 该轴主要采用40Cr钢能承受一定的载荷与冲击。此轴为台阶类零件,尺寸精度,形位精度要求均较高。Φ16,φ18,φ17为主要配合面,精度均要求较高,需通过磨削得到。轴线直线度为φ0.01,两键槽有同轴度要求。在加工过程中须严格控制。 2、技术要求: 轴通常是由支承轴颈支承在机器的机架或箱体上,实现运动传递和动力传递的功能。支承轴颈表面的精度及其与轴上传动件配合表面的位置精度对轴的工作状态和精度有直接的影响。其技术要求包括以下内容: 尺寸精度 轴段1,2,4,5为主要配合面,尺寸精度要求较高。 2.形状精度 该轴公共轴线的直线度公差为。其圆度及圆柱度无特殊要求,但应控制在尺寸公差范围内。 3.位置精度 零件对位置精度要求较低,无特别要求。故可按一般规定普通精度轴的配合轴径对支承轴径的径向圆跳动取为0.01~0.03mm。 4.表面粗糙度 具有配合要求的各轴颈表面粗糙度为1.6μm,轴肩侧面表面粗糙度为3.2μm,键槽底面粗糙度要求较低,为3.2μm,侧面为3.2μm。其余为12.5μm.

离心通风机叶轮工艺规程

离心通风机叶轮工艺规程 1、备料:备齐叶轮的所有零部件,外购件和标准件,检查材料、旋向是否正确。 2、定位后盘:将后盘固定于平台上; 3、点叶片:将叶片按重量选配,对称放置,找正垂直度,确定旋向正确后点焊;任意三个 相邻叶片,出口端的两弦长之差8#及以下<1.5mm,8#以上<3mm。 4、检验:检验叶片垂直度,叶尖尺寸、叶片外圆符合图纸; 5、点焊前盘:找正、压紧后点焊; 6、检验:检验叶轮旋向、尺寸符合要求; 7、焊接;先焊接叶片和后盘的角焊缝,再焊叶片和前盘的角焊缝,对称施焊以保证后盘平 面度; 8、铆轮毂:后盘与轮毂配做孔,铆轮毂,铆接件间隙在两倍铆钉直径范围内不得大于0.1mm, 其余部位不得大于0.3mm。铆钉严禁松动,其头部应光滑平整。 8、校形:校正前后盘平面度、圆跳动符合要求。 9、振动时效处理。 10、车(割):加工叶轮外圆、进口处直径、端面符合要求。 11、检验:检验叶轮尺寸符合要求; 12、标识:在轮毂上进行标识。 13、平衡:叶轮动平衡校正轮盘轮盖外圆分别为左右校正平面,平衡配重在同一平面不得超 过两块,相对相位差不得大于90%%d,平衡配重块外边缘与叶轮校正平面外边缘 距离为10mm。配重块厚度不得大于被焊盘厚度,外形整洁,材质与母材相同。 14、检验:跟踪检验平衡过程,叶轮平衡达到要求精度要求。 15、叶轮的超速试验(可以在整机检验时进行)。 16、表面喷涂:清除风机上的油污,多肉、毛刺、锈蚀,按要求进行表面喷涂,并符合产 品要求。 17、检验:检验表面喷涂符合产品要求 离心通风机前盘压制工艺规程 1、下料:按图样要求选择材质及材料厚度,依据相应的工艺图样尺寸进行划线及割制,并 进行去刺及铁瘤处理。 2、卷锥:按相应的工艺图样要求卷锥,并保证台锥对接口处对接平齐,然后方可两个面均 应进行满焊,焊接要求依据JB/T10213-2000之转动件的焊接标准进行。焊接完 毕后两面应磨平。 3、校锥:按照相应的工艺图样要求进行校整型处理,保证工件对称,上下圆的◎≤5‰,

基于UG的整体叶轮加工工艺..

分类号UDC 单位代码10644 密级公开学号xxxxxxx 本科毕业设计 压气机叶轮加工工艺 学生姓名: 二级学院:物理与机电工程学院 专业:机械工程及自动化 班级:201x级x班 学号:20110xxxxx 指导教师:xxx 完成时间:年月日 中国 达州 年月

目录 摘要 (2) Abstract (3) 1. 引言 (4) 2. 压气机叶轮结构加工工艺分析 (4) 2.1 压气机叶轮结构分析 (4) 2.2 压气机叶轮的技术要求 (6) 2.2.1对压气机叶轮的设计制作要求 (6) 2.2.2 对压气机叶轮的加工要求 (6) 2.2.3 叶轮的加工难点 (7) 3. 压气机叶轮毛坯的确定 (7) 3.1 叶轮材料的选择 (7) 3.2 叶轮毛坯的选择 (8) 4. 压气机叶轮加工工艺路线设计 (9) 4.1 加工方法的选择 (9) 4.2 加工阶段的划分 (9) 5. 压气机叶轮的工艺设计 (10) 5.1 机床选择 (10) 5.2 定位基准、夹紧方案的确定 (10) 5.3 刀具选择 (11) 5.4 进给路线和工步顺序的确定 (12) 5.4.1 加工坐标系 (12) 5.4.2 UG 加工及仿真步骤 (13) 5.4.3 UG 加工及仿真结果与模型的比较 (25) 6.总结 (26) 参考文献 (28) 致谢 (29)

压气机叶轮加工工艺 机械工程及自动化 2011级x班:xxx 指导教师:xxx 摘要:离心压缩机叶轮的加工是一个多轴数控加工中最常见的例子,现如今数控高速铣削加运用于整体叶轮加工的技术已经相对成熟,但多依赖于国外的软件。本文主要介绍了压缩机叶轮的加工工艺过程、详细分析了叶轮的仿真全过程。主要工作包括以下三个方面: (1) 本文根据实习公司实际的生产情况和研究需求,使用UG8.0软件进行压气机叶轮的工艺分析。运用UG8.0加工模块的型腔铣、可变轮廓铣、叶轮加工等方法完成对叶轮加工的编程、仿真加工及后处理。 (2) 压气机叶轮的主叶片、分流叶片呈不规则曲面状,在径向上随着半径的减小叶片的厚度越来越薄、相邻叶片流道越来越窄、叶片高度逐渐增加、叶片的曲率越来越大,这些无疑是整体叶轮加工的难点和重点。因此,加工叶轮叶片时刀具与被加工叶片之间、刀具与相邻叶片之间及易发生干涉,导致在某些区域程序自动生成时没有不碰撞的刀具轴。本文就是从该难点出发设计压气机叶轮叶片、轮毂、流道的加工工艺。 (3) 在编程过程中刀具的选择,主轴转速、进给、吃刀量、加工余量的确定,都直接影响加工效率。针对刀轴的约束条件多,自动无法生成可靠的刀轨等问题进行加工工艺分析,确定了采用瑞士米克朗公司的海德汉系统五轴加工中心作为叶轮加工设备,刀具轨迹采用"自曲面等值线”方式。 关键词:压气机叶轮;UG8.0;加工工艺;叶片

机械制造工艺学(阶梯轴的工艺规程)

莱芜职业技术学院 《机械制造工艺学》 综合实训 题目:阶梯轴机械加工工艺规程编制 系别:机电工程系 专业:机电一体化技术 班级:13级高职机电3班 姓名: 学号: 指导教师: 成绩: 2015年6 月 《机械制造工艺学》综合实训任务书 2014—2015 学年第二学期 机电工程系:机电一体化技术专业2013级高职机电3班 课程名称:机械制造工艺学 设计题目:轴的加工工艺规程的编制 一、设计的主要任务 如图所示为减速器输出轴,批量500件,材料45钢。试编制其加工工艺规程。二、完成期限: 自2015年 6 月15 日至2015 年6 月22 日共1 周指导教师(签字):年月日系(教研室)主任(签字):年月日 目录 序言 (1)

一. 零件的分析 (4) 1.1 轴的作用 (4) 1.2 轴的工艺分析 (4) 1.3 轴的零件图 (5) 二、工艺规程设计 (6) 2.1确定毛坯的制造形式 (6) 2.2定位基准的选择 (6) 2.3拟定轴的工艺路线 (7) 2.4加工工序的设计 (10) 2.5确定切削用量及基本工时 (11) 三、机床的设备选择 (12) 3.1机床设备选择 (12) 3.2工艺设备选用 (12) 3.3各工序所用机床、夹具、刀具、量具和辅具 (13) 参考文献 (16) 零件三维图 (16) 工艺卡片 (17) 工序卡片 (18) 设计总结 (19) 序言 本课程综合实训是学生在学完机械制造工艺学课程的一个综合性和实践性很强的教学环节,通过实训,能综合运用所学基本理论以及在生产实习中学到的实践知识进行工艺及结构设计的基本训练,掌握机械制造过程中的加工方法、加工装备等基本知识,提高学生分析和解决实际工程问题的能力,为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。 本次机械制造工艺学综合实训不仅仅能帮助我们利用已学的知识进行设计,还培养了我们自己分析,独立思考的能力。这次综合性的训练,我在以下几方面得到锻炼: (1)提高结构设计能力。通过设计零件的训练,获得根据被加工零件的加工要求,设计出高效,省力,经济合理而能保证加工质量的零件的能力。 (2)学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称,出处,能够做到熟练的运用。 就我个人而言,我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己发现问题,分析问题和解决问题的能力,为今后参加工作打下良好的基础。 一、零件的分析

水泵零件机械制造工艺分析

水泵零件机械制造工艺 分析 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

一、机械制造工艺的重要性: 优质产品来源于优秀的设计,更是依赖于优良制造的可靠保证,而优良制造取决于完善的加工工艺。只有选择了正确的加工工艺,才能制造出高精度产品,降低生产成本,提高生产效率,为企业创造良好的效益。水泵零件的制造因品种多、结构复杂、用料广泛,以致加工难度大,工艺质量不易控制。尤以单件、小批量,品种多变的生产模式,工序相对较为集中,更加要求操作者掌握较全面的机械制造专业知识,具有良好的综合素质。 水泵零件结构复杂,铸件占80%以上,主要为铸铁件、铸钢件和铸造不锈钢件;轴类零件较少,主要为优质碳钢、铬钢或不锈钢件。水泵零件的加工,因其具有水力流道,在考虑定位装夹基准时必须找正流道的正确位置。避免装配后造成压水室与叶轮流道偏斜、错位、间隙不均甚至碰擦,影响产品质量。为了保证零件制造精度,需要设计相应的工装,并合理安排工艺流程控制工艺因素。现针对生产中容易出现的问题将工件装夹、加工要求、典型零件加工工艺浅析如下: 二、水泵零件的机械制造工艺: (一)、工件的装夹: 1、操作者必须在熟悉产品图样、工艺文件和工艺装备的基础上从事作业生产,避免盲目生产造成零件报废; 2、在机床工作台面上安装夹具时,要擦净其定位基准面,并找正加工要求的相对位置; 3、工件装夹前应将其定位面、夹紧面,夹具的定位面擦拭干净,不得有毛刺,保证定位精度; 4、按工艺规定的定位基准装夹,定位基准符合以下原则:

(1)、尽可能使设计基准、加工基准、检验基准重合,便于加工尺寸链的换算和测量; (2)、尽可能使各加工面采用同一定位基准,容易保证形位公差,如平行度、同心度、垂直度等; (3)、粗加工基准选取应结合后续工序的定位要求,有利于提高加工精度; (4)、精加工工序定位基准应是巳加工表面,使定位准确、加工精度高; (5)、选择的定位基准必须使工件定位、夹紧方便,加工时稳定可靠。 5、夹紧工件夹紧力的大小适当,夹紧力的作用点应通过支承面,尽可能靠近加工面;对刚性较差或是悬空的工件,应增加辅助支承以增强刚性; 6、夹紧精加工面应以铜皮作软垫保护,不损坏巳加工表面; 7、加工面应尽可能靠近床头箱,选取适当刀具增强系统刚性,提高加工表面粗糙度。 (二)、加工要求: 1、操作者应根据图样技术要求和工艺文件的规定,及工件材质、精度要求、机床、刀具、夹具等情况,正确选择工艺路线,合理选择切削用量; 2、对有公差要求的尺寸在加工时应尽量按中间公差加工; 3、工艺规程未规定的粗加工表面粗糙度应不大于Ra25;下道工序需淬火的表面粗糙度不大于;铰孔前的表面粗糙度不大于;磨削前的表面粗糙度应不大于; 4、粗加工的倒角、倒圆、槽深应按精加工余量加大或加深,保证精加工后达到设计要求;退刀槽切忌过深和锐角,以避免应力集中; 5、图样或工艺中未规定的倒角和自由尺寸应按相关规定制作;

台阶轴的加工工艺规划综述

吉林电子信息职业技术学院 作业形式:综合设计 作业题目:台阶轴的加工工艺规划 姓名:王志庭 学号:1405010202 所在系:装备制造学院 专业:数控 年(班)级:14 学制:三年 指导教师:赵延毓 完成日期: 2015年10月15日

目录 前言…………………………………………………………………………第一章零件图分析………………………………………………………… 1.1 零件的功用…………………………………………………………… 1.2 零件的结构工艺分析…………………………………………………第二章毛坯的确定………………………………………………………… 2.1 毛坯的选择…………………………………………………………… 2.2 毛坯图的设计…………………………………………………………第三章基准的选择………………………………………………………… 3.1 基准的概念和分类…………………………………………………… 3.2 定位基准的选择………………………………………………………第四章制定加工工艺路线…………………………………………………… 4.1 加工阶段的划分……………………………………………………… 4.2 各加工阶段的主要任务……………………………………………… 4.3 加工顺序的安排……………………………………………………… 4.4 拟定加工工艺路线方案……………………………………………… 4.4. 机械加工工艺卡……………………………………………………… 4.5 机械加工工序卡………………………………………………………第五章零件加工……………………………………………………………… 5.1 零件加工程序(手工编程)………………………………………… 5.2 零件自动化编程过程示意图………………………………………… 5.3 零件自动化编程程序……………………………………………… 5.4 零件工艺清单………………………………………………………… 结束语…………………………………………………………………………参考文献………………………………………………………………………

离心风机制作及装配工艺

离心风机制作及装配工艺 一、制作工艺: 1,进风口 1.1法兰:材料: 1.1.1下料及卷制; 按《轴流风机法兰制作工艺》中“法兰”的制作方式,可采用卷制,或整体割法兰的方式制作; 1.1.2划线、钻孔: 按图纸要求划线、钻孔; 1.1.3整形: 按平面度及圆度要求整形,校正合格; 1.2连接板:材料:Q235A 1.2.1具体方式同1.1 “法兰”, 1.2.2注意法兰孔不制作,装配时与机孔配作; 1.3进风管(锥形):材料:H62(黄铜) 1.3.1下料: 按同心锥体的展开图,冷作下料扇形; 1.3.2卷板; 1.3.3焊接中缝; 1.3.4打磨,修正 1.4组焊,按图纸要求组对,焊接牢固,整形,打磨平整;

1.5喷砂、镀锌; 2,叶轮:材料:不锈钢(1Gr18Ni9Ti ) 具体按《离心风机叶轮制作工艺》。 2.1前、后盘,下料,车(可多片夹),模板配钻孔; 2.2叶片,下料,冲制成形; 3,轮毂:材料:Q235A 具体按《离心风机叶轮制作工艺》。 米用法兰和轮毂座粗加工后焊接,再精加工的方法: 3.1粗车-焊接-精加工(车)-拉键槽; 3.2划、钻、攻丝; 3.3表面镀锌; 4,(叶轮与轮毂装配-)离心叶轮: 4.1铆接,采用铆钉材料为不锈钢,注意叶片垂直度、排列间隙一致: 4.2轮毂与后盘紧固; 4.3试验:叶轮平衡校正,配重块用铆钉铆接。 具体实施按《通风机转子平衡》JB/T1909-1999。 5,机壳:材料:Q235A 可根据需要制作成不锈钢,表面可以不进行涂漆,但外露的不锈钢表面应进行抛光或钝化处理, 5.1前后侧板加工: 等离子气割下料成形,打磨; 5.2前后环加工;

叶轮加工工艺研究

0 引言 叶轮是涡轮式发动机、涡轮增压发动机等的核心部件。现在比较常见的就是汽车的涡轮增压器。整体叶轮的形状比较复杂,叶片的扭曲大,极易发生加工干涉,因此其加工的难点在于流道、叶片的粗、精加工。本文将利用UG NX、UG/Post Builder、VERICUT对五轴编程中的三大难点(刀路轨迹的编写、后置POST的编写、仿真验证)进行详细的说明。 1 加工工艺分析 考虑到整体叶轮实际的工作情况,一般整体叶轮的曲面部分精度高,工作中高速旋转,对动平衡的要求高等诸多要求,结合叶轮的形状、结构特点、材料安排工艺路线如下:1、铣出整体外形,钻、镗中心定位孔;2、精加工叶片顶端小面;3、粗加工流道面;4、精加工流道面;5、精加工叶片面;6、清角。作者主要研究了流道开粗、精加工和叶片精加工加工轨迹规划。对于整体叶轮为叶片分布均匀的回转体类零件,应选择它的底面圆心作为工件的原点,进而简化工件的找正和后处理过程。根据整体叶轮的几何模型特征,可以基本上确定例如加工所使用机床型号、刀具参数、夹具和装夹方式等。叶轮的加工使用DMG 75V 的机床,SIEMENS 840D的控制器。该机床配备有X、Y、Z三个线性轴,B、C两个回转轴构成了一台标准的TH(Table_Head)结构的五轴联动加工中心。刀具的使用方面,五轴联动加工中优先使用球头刀和圆角R刀加工,这样可以最大程度上减少由刀具引起的过切和干涉。对于流道较窄的叶轮,在加工窄流道处时,可以适当选择锥度球头铣刀,可以有效的提高刀具的刚性。 流道开粗加工过程去除主要加工余量,直接影响着精加工的效率和质量,提高开粗加工的效率和质量对整个叶轮的加工具有重要意义。叶轮流道部分的加工余量并不随着叶轮型线均匀分布,切削过程中切削深度不断变化,刀具受力变化较为剧烈,大大缩短了刀具寿命,降低了加工质量,这需要合理规划加工轨迹。流道开粗加工通常需分成若干层渐进开粗。顺着流道面的方向分割流道区域,可使粗加工的各层厚度比较均匀,加工过程稳定。另外除以上方法之外还有三轴开粗的方式,即3+2方式。具体的方法是先按某一方向以三轴的方式开粗,完成后工件转动一个角度继续完成未加工到的区域。两种方法各有优缺点,五轴开粗后余量均匀,但刀轨的编写比较困难;三轴开粗方法简单,程序编写容易,但开粗后余量不均匀,还需做半精加工,均匀化余量。 2 加工轨迹的编制 五轴切削有着比传统切削特殊的工艺要求,除了五轴切削机床和切削刀具,具有合适的CAM编程软件也是至关重要的。一个优秀的五轴加工CAM编程系统应具有很高的计算速度、较强的插补功能、全程自动过切检查及处理能力、自动刀柄与夹具干涉检查、进给率优化处理功能、刀具轨迹编辑优化功能、加工残余分析功能等。数控编程时应首先要注意加工方法的安全性和有效性;其次要尽一切可能保证刀具轨迹光滑平稳,这会直接影响加工质量和机床主轴等零件的寿命;最后要尽量使刀具载荷均匀,这会直接影响刀具的寿命。此整

离心叶轮加工工艺

离心叶轮加工工艺 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

离心叶轮加工工艺一、主要材料及加工工艺: 1,前盘: 材料:LY12,数量:1件, 1.1,切割成形,尺寸精度不到可车加工到位; 1.2, 钻孔:专用分度盘钻孔; 2,叶片: 材料:LY12,数量:根据要求制作n件, 2.1,剪板长料:一般长度为1000,宽度为:展开宽度+3; 2.2落料: 落料模冲切成条形; 2.3成形: 成形模冲制成形; 2.4钻孔: 钻模钻孔; 3,后盘: 材料:LY12,数量:1件, 3.1,切割成形,内外圆车加工到位, 3.2,钻孔:专用分度盘钻孔; 4,轮毂: 组合件:轮毂本体、法兰焊接后加工: 4.1轮毂本体:材料Q235,

ФE+5)×(L+5); ФE; 4.2法兰: δ(L2+10)×ФD×ФE; 4.3焊接:组对按图示L1定位法兰焊接点,先点焊,再满环焊; 4.4车加工: 4.5划线、钻孔、攻丝完成; 4.6刨键槽; 4.7外协镀锌; 二、装配: 2.1前盘、后盘及叶片铆接:用LY12铝铆钉铆接,铆钉铆接后头部应规整、光滑,不允许有裂纹、歪斜、未铆紧及明显的铆痕缺陷; 2.2铆接件与轮毂铆接; 三、试验: 具体按试验大纲进行 3.1静、动平衡试验; 3.2超速试验; 附:DN-20双进风叶轮加工工艺: 一、主要材料及加工工艺: 1,前盘: 材料:LY12,数量:2件, 1.1,切割成形,尺寸精度不到可车加工到位;

1.2, 钻孔:专用分度盘钻孔; 2,叶片: 材料:LY12,数量:根据要求制作n件, 2.1,剪板长料:一般长度为1000,宽度为:展开宽度+3; 2.2落料: 落料模冲切成条形; 2.3成形: 成形模冲制成形; 2.4钻孔: 钻模钻孔; 3,后盘: 材料:LY12,数量:1件, 3.1,切割成形,内外圆车加工到位, 3.2,钻孔:专用分度盘钻孔; 3.3,冲孔:专用冲模冲叶片定位嵌孔; 4,轮毂: 组合件:轮毂本体、法兰焊接后加工: 4.1轮毂本体:材料Q235, ФE+5)×(L+5); ФE; 4.2法兰: δ(L2+10)×ФD×ФE;

整体叶轮的五轴数控编程及加工(

整体叶轮的五轴数控编程与加工 2009-04-13 15:13:17 作者:张家口煤矿机械制造高级技工学校任涛来源:《CAD/CAM与制造业信息化》 杂志 分享到: 更多... 叶轮又称工作轮,离心式压缩机中唯一对气流作功的元件,转子上的最主要部件。一般由轮盘、轮盖和叶片等零件组成。气体在叶轮叶片的作用下,随叶片作高速旋转,气体受旋转离心力的作用,以及在叶轮里的扩压流动,使它通过叶轮的压力得到提高。 对叶轮的基本要求是: 1.能给出较大的能量源。 2.气体流过叶轮的损失要小,即气体流经过叶轮的效率要高。 3.气体流出叶轮时各参数合宜,使气体流过后面固定元件时的流动损失较小。 4.叶轮型式能使整机性能曲线的稳定工况区及高效区范围较宽。 常分为闭式、半开式和开式叶轮。 叶轮的建模可分为轮毂曲面(Hub)以及叶片曲面(Blade)两部分,叶片又包含包覆曲面(Shr oud Surface)、压力曲面(Pressure Surface)和吸力曲面(Suction Surface),如图1所示。叶轮轮毂面及叶轮盖分别由叶片中性面根部曲线和叶片中性面顶部曲线绕Z轴旋转而成。经过旋转轴Z的设计基准面为子午面。中性面是处于叶片压力面和吸力面中间位置的曲面。对于轮毂曲面和包覆曲面,可分别由叶片根部曲线和叶片顶部曲线绕Z轴回转而成,故在整体叶轮的建模过程之中,把叶片的建模放在轮毂曲面和包覆曲面建模之后。 叶轮类零件构成的一般形式是若干组叶片均匀分布在轮毂的曲面上。一组叶片中可能只有一个叶片,也可能有若干个叶片。前一种情况的叶片分布称为等长叶片,后一种的叶片形式主要指含有小叶片,一般称为交错叶片。

阶梯轴零件加工工艺的设计说明

《机械制造工艺》 综合实训 专业机电一体化 班级 姓名 学号 指导教师 完成日期 2016.06.26

《机械制造工艺学》综合实训任务书 2015—2016 学年第二学期 机电工程系:机电一体化技术专业课程名称:机械制造工艺学 设计题目:轴的加工工艺规程的编制 一、设计的主要任务 如图所示为减速器输出轴,批量500件,材料45钢。试编制其加工工艺规程。 二、完成期限: 自 2016年 5 月 26 日至 2016 年 6 月26 日共 2 周 指导教师(签字):年月日 系(教研室)主任(签字):年月日

摘要 随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,数控加工技术对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程,在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析,拟定加工方案,选择合适的刀具,确定切削用量,对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点,针对具体的零件,进行了工艺方案的分析,工装方案的确定,刀具和切削用量的选择,确定加工顺序和加工路线,数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定,充分体现了数控设备在保证加工精度,加工效率,简化工序等方面的优势。

目录 第1章前言 (1) 第2章工艺方案分析 (2) 2.1 零件图 (2) 2.2 零件图分析 (2) 2.3 确定加工方法 (2) 2.4 确定加工方案 (2) 第3章工件的装夹 (4) 3.1 定位基准的选择 (4) 3.2 定位基准选择的原则 (4) 3.3 确定零件的定位基准 (4) 3.4 装夹方式的选择 (4) 3.5 机械制造工艺常用的装夹方式 (4) 3.6 确定合理的装夹方式 (5) 第4章刀具及切削用量 (5) 4.1 选择刀具的原则 (5) 4.2 选择车削用刀具 (6) 4.3 设置刀点和换刀点 (7) 4.4 确定切削用量 (7) 第5章典型轴类零件的加工 (8) 5.1 轴类零件加工工艺分析 (8) 5.2 典型轴类零件加工工艺 (10) 5.3 加工坐标系设置 (12) 5.4 手工编程 (14) 第6章结束语 (17) 第7章致词 (18) 参考文献 (19) 机械加工工艺过程卡片 (20)

离心泵的分类及构形式与特点和适用范围

离心泵的主要分类,基本上涵盖目前水泵行业所生产的全部水泵类型,仅供参考。 ①离心泵按主轴方位分类:a.卧式泵:主轴水平放置;b.斜式泵:主轴与水平面呈一定角度放置;c.立式离心泵:主轴垂直于水平面放置。 ②离心泵按叶轮的吸入方式分类:a.单吸泵:液体从一侧流入叶轮,单吸叶轮;b.双吸泵:液体从两侧流人叶轮,双吸叶轮。 ③离心泵按叶轮级数分类:a.单级泵:泵轴只装一个叶轮;b.多级泵:同一泵轴上装有两个或两个以上叶轮,液体依次流过每级叶轮。 ④离心泵按泵壳体剖分方式分类:a.分段式泵:壳体按与主轴垂直的平面剖分;b.节段式泵:在分段式多级泵中,每一段泵体都是分开的;c.中开式泵:壳体从通过泵轴轴心线的平面上分开,按剖分平面的方位又分为:水平中开式泵:剖分面是水平面,为卧式泵;垂直中开式泵:剖分面与水平面垂直,为立式泵;斜中开式泵:剖分面与水平面呈一定夹角,为斜式泵。 ⑤离心泵按泵体的形式分类:a.蜗壳泵;b.双蜗壳泵。 ⑥特殊结构形式的泵: a.潜水电泵:泵和电动机制成一体,能潜入水中工作,泵体一般为单级或多级立式离心泵和轴流泵。 b.液下泵:属单级或多级立式离心泵,电动机、泵座位于液面上部,泵体淹没在液体中,电动机通过长传动轴带动叶轮旋转。主要用于食品等行业。 c.管道离心泵:直接安装在水平管道中或竖直管道中运行,泵的进口和出口在一条直线上,且多数情况下进口与出口的口径相同,适用于工业系统中途加压、空调循环水输送及城市高层建筑给水。 d.屏蔽泵:电动机和泵合为一体,采用电动机和泵共轴形式,电动机内外转子之间采用屏蔽套隔离开,泵除进出口外,在结构上完全封闭,保证泵输送液体时绝对不泄露。 e.磁力泵:电动机的动力通过磁性联轴器传递给泵,其中磁性联轴器的内转子磁钢带动叶轮,磁性联轴器的内、外磁钢之间采用隔离套,和屏蔽泵一样也是无密封、无泄露泵型。 f.自吸泵:首次向泵中灌入少量液体,起动后可自行上水的泵,多为卧式离心泵、旋涡泵等。在喷灌中应用较多。 g.高速泵:从泵工作原理来分有高速部分流切线泵和高速离心泵两种结构形式。从变速方式分有通过电动机变频直驱式高速泵和增速箱的高速泵。电动机变频直驱式转速在9000r/min以下,由变速箱使泵主轴增速,转速可以更高,但最高转速也不超过24000r/mino h.直联泵:泵利用动力机轴做主轴,省去泵悬架部分。 i.深井泵:属多级立式离心泵,用来取地下水的

整体叶轮加工实验说明书

整体叶轮加工实验说明书 一、实验目的及要求 通过对整体叶轮零件图样分析,掌握叶轮加工用工装的设计特点及定位和夹紧方法;掌握叶轮加工工序的安排以及每道工步所需刀具的种类、规格等;现场利用典型车床和五轴联动加工中心(转台+摆头)进行整体叶轮的加工实验,有助于加深了解并掌握整体叶轮的加工工艺特点。 二、实验注意事项 1.实验前要认真复习教材中有关章节所讲内容,认真阅读实验指导书,确 保叶轮加工工序安排的正确性,以避免不必要的损失等; 2.实验时严格执行实验室的规章制度,严格按操作规程操作,注意现场操 作安全; 3.爱护实验仪器与设备,压紧用螺栓应避免用力过度加力; 4.实验过程中严禁戏耍打闹,确保实验安全顺利完成。 三、整体叶轮加工工艺 整体叶轮结构尺寸示意图如下图所示。 图1 整体叶轮

整体叶轮的加工工序安排如下: 1.下料 根据零件尺寸,确定毛坯尺寸、类型、余量等。如本实验叶轮加工用的圆柱型材等; 2.车削加工中心:车定位基准面、钻削中心孔、零件外轮廓 图2是叶轮在完成车削加工这道工序之后的剖视图。一般情况下在车削加工中心上就可完成该道工序,为展示工序列划分,特将此道工序一分为二,分别如下: 车削定位基准(普车):先在车床上车削毛坯的B端面以及B端的外径,车削外径又分为粗车和精车两个工步(可加工倒角),再以此为定位基准,进一步加工叶轮中心孔(可用直径大的钻头手工去毛刺)。 叶轮中心孔一般先采用小直径钻头钻削加工,再采用大直径钻头钻削加工,最终完成中心孔的加工。 车削叶轮外轮廓(数车):在车削过程中由右向左逐层车削,完成粗加工,再通过联动完成车削精加工; 图2钻中心孔/车叶轮外轮廓 3.加工中心:打B端面两处定位销孔 图3是在加工中心上完成B端面两处定位销孔加工工序后的叶轮剖

叶轮叶片加工

多叶片复杂曲面零件的设计与五轴模拟加工 1.1 加工任务 整体叶轮的零件视图如图1所示 图1 叶轮零件 针对本零件,本例中将进行叶轮底部圆弧面的加工。此工件的毛坯为圆棒料,材料牌号为钛合金TC4.采用专用的夹具将其底面固定安装在机床C轴上。本例中我们将完成叶轮圆弧底面的精加工。 1.2 加工工艺方案 通常情况下,在大部分制造场合,单片叶轮的叶片多采用锻造方式做成毛坯,整体式叶轮类零件的毛坯多采用铸造的方式形成,然后采用3~5轴数控机床进行半精加工或精加工,特殊情况下可能还采用人工抛光的方法,形成最后的精加工。本例中,我们就介绍整体式叶轮在5轴数控机床上的精加工工作。 (1)刀具选择:R4的球头棒铣刀(或选用锥度球头铣刀) (2)加工坐标原点的设置:工件零点取在叶轮圆弧底面大圆140的圆心点上。 (3)加工设备:五轴联动数控机床。 1.3 编程操作(设置零件加工程序) 在UG NX4软件系统中对此零件进行编程的操作步骤如下: 1.建立刀具路径文件夹 (1)单击菜单栏中的“文件”→“打开”命令,从UG NX4文件浏览器窗口选择“train11.prt”文件并单击“确定”按钮将其打开,如图2所示。

图2 在UG NX4 中进入造型文件的NX加工界面 (2)选择加工环境 1)单击(起始)图标,单击“加工”命令,弹出“加工环境”对话框。如图3所示。 2)在“CAM进程配置”列表框中选择“mill→multi→axis”,结果如图4所示。 图3“加工环境”对话框图4选择多轴铣加工配制 3)在“CAM设置”列表框中选择“mill→multi→axis”,单击“初始化”按钮,进入加工过程的创建界面,弹出如图5所示的“加工创建”工具栏。 2. 创建加工方法 (1)单击“加工创建”工具栏中的(创建方法)工具,弹出“创建方法”对话框,如图11→6所示。 图5“加工创建”工具栏图 6“创建方法”对话框 (2)在“类型”下拉列表框中选择“mill→multi→axis” (3)在“父级组”下拉列表框中选择“MILL→FINISH”。 (4)单击“确定”按钮,弹出“MILL→METHOD(铣削方法)”对话框,如图7所示 (5)单击“确定”按钮,系统又回到图5所示的“加工创建”工具栏。 3. 创建几何体 (1)单击“加工创建”工具栏中的(创建几何体)工具,弹出“创建集合体”对话框,如图8所示。

离心泵的水力设计讲解

离心泵的水力设计 离心泵叶轮设计步骤 第一步:根据设计参数,计算比转速ns 第二步:确定进出口直径 第三步:汽蚀计算 第四步:确定效率 第五步:确定功率 第六步:选择叶片数和进、出口安放角 第七步:计算叶轮直径D2 第八步:计算叶片出口宽度b2 第九步:精算叶轮外径D2到满足要求 第十步:绘制模具图 离心泵设计参数 作为一名设计人员,在设计一台泵之前,需要详细了解该泵的性能参数、使用场合、特殊要求等。 下表为本章中叶轮水力设计教程中使用的一组性能要求。

确定泵进出口直径 右图为一台ISO单级单吸悬臂式离心泵的实物图和装配图。对于新入门的学习者,请注意泵的进出口位置,很多人会混淆。 确定泵的进口直径 泵吸入口的流速一般取为3m/s左右。从制造方便考虑,大型泵的流速取大些,以减小泵的体积,提高过流能力。而从提高泵的抗汽蚀性能考虑,应减小吸入流速;对于高汽蚀性能要求的泵,进口流速可以取到1.0-2.2m/s。 进口直径计算公式 此处下标s表示的是suction(吸入)的意思 本设计例题追求高效率,取Vs=2.2m/s Ds=77,取整数80 确定泵的出口直径 对于低扬程泵,出口直径可取与吸入口径相同。高扬程泵,为减小泵的体积和排出管直径,可小于吸入口径。一般的计算公式为:

D d=(0.7-1.0)D s 此处下标d表示的是discharge(排出)的意思 本设计例题中,取 D d = 0.81D s = 65 泵进口速度 进出口直径都取了标准值,和都有所变化,需要重新计算。 Vs = 2.05 泵出口速度 同理,计算出口速度= 3.10

汽蚀计算 泵转速的确定 泵的转速越高,泵的体积越小,重量越清。舰艇和军工装备用泵一般都为高 速泵,其具有转速高、体积小的特点。 转速与比转速有关,比转速与效率有关,所以选取转速时需和比转速相结合。 转速增大、过流不见磨损快,易产生振动和噪声。 提高泵的转速受到汽蚀条件的限制。 从汽蚀比转数公式可知,转速n和汽蚀基本参数和C有确定的关系。 按汽蚀条件确定泵转速的方法,是选择C值,按给定的装置汽蚀余量或几何安装高度,计算汽蚀条件允许的转速,所采用的转速应小于汽蚀条件允许的转速。 汽蚀的概念 水力机械特有的一种现象。当流道中局部液流压力降低到接近某极限值(目前多以液体在该 温度下的汽化压力作为极限值)时,液流中就开始发生空(汽)泡,这些充满着气体或蒸汽的空 泡很快膨胀、扩大并随液流至压力较高的地方后又迅速凝缩、溃灭。液流中空泡的发生、扩 大、渍灭过程涉及许多物理、化学现象,会有噪音,振动甚至对流道材料产生侵蚀作用(汽 蚀)。以上这些现象统称为汽蚀现象。 汽蚀会导致泵的噪声与振动,破坏过流部件,加快腐蚀,性能下降等。汽蚀一直是流体机械 研究的热点和难点。

阶梯轴的工艺设计

机械制造工艺学 课程设计 姓名:高森 学号: 20100460116 班级: 10机械本1 指导教师:李海英 完成日期: 2013年7月12日

机电工程学院课程设计任务书

目录 一、零件的工艺分析 (1) 1.1轴的用途: (1) 1.2技术要求: (1) 二、设计轴的工艺性 (3) 2.1结构工艺 (3) 2.2加工工艺 (3) 三、生产纲领的计算与生产类型的确定 (4) 3.1生产类型的确定 (4) 3.2生产纲领的计算 (5) 四、确定毛坯、绘制毛坯图 (5) 4.1选择毛坯 (5) 4.2确定毛坯的尺寸公差 (5) 五、拟定轴的工艺路线 (6) 5.1定位基准的选择 (6) 5.2零件表面加工方法的选择 (7) 5.3工艺顺序的安排 (7) 六、加工阶段的划分 (8) 七、确定工艺路线 (9) 八、选择加工设备及工艺装备 (10) 8.1机床设备的选用 (10) 8.2工艺装备的选用 (10) 九、加工工序设计 (11) 9.1确定工序尺寸 (11) 9.2确定工序的切削用量 (16) 十、参考资料 (17) 十一、心得体会 (17)

一、零件的工艺分析 1.1轴的用途: 该轴主要采用40Cr 钢能承受一定的载荷与冲击。此轴为台阶类零件,尺寸精度,形位精度要求均较高。Φ17,φ19,φ18为主要配合面,精度均要求较高,需通过磨削得到。轴线直线度为φ0.01,两键槽有同轴度要求。在加工过程中须严格控制。 1.2技术要求: 轴通常是由支承轴颈支承在机器的机架或箱体上,实现运动传递和动力传递的功能。支承轴颈表面的精度及其与轴上传动件配合表面的位置精度对轴的工作状态和精度有直接的影响。其技术要求包括以下内容: 1.2.1尺寸精度 轴段1,2,4,5为主要配合面,尺寸精度要求较高。 0.0210.0070 0.01180.005191817????+ --±其中主要加工面有外圆柱面两段,,轴颈,, 尺寸为6的两个键槽以及各退刀槽。 1.2.2 形状精度 该轴公共轴线的直线度公差为01.0φ。其圆度及圆柱度无特殊要求,但应控制在尺寸公差范围内。 1.2.3位置精度 零件对位置精度要求较低,无特别要求。故可按一般规定普通精度轴的配合轴径对支承轴径的径向圆跳动取为0.01~0.03mm 。 1.2.4表面粗糙度 具有配合要求的各轴颈表面粗糙度为1.6μm,轴肩侧面表面粗糙度为3.2μm,键槽底面粗糙度要求较低,为3.2μm,侧面为3.2μm。其余为12.5μm. 1.2.5 热处理:锻造后应对毛坯安排正火处理,为消除内应力粗加工之后安排退火处理,为改善材料的力学物理性质半精加工之后,精加工之前安排调质处理(850℃油淬加520℃持续2小时回火)。

离心风机制作及装配工艺

离心风机制作及装配工艺一、制作工艺: 1,进风口 法兰:材料: 按《轴流风机法兰制作工艺》中“法兰”的制作方式,可采用卷制,或整体割法兰的方式制作; 按图纸要求划线、钻孔; 按平面度及圆度要求整形,校正合格; 连接板:材料:Q235A; “法兰”, 进风管(锥形):材料:H62(黄铜) 按同心锥体的展开图,冷作下料扇形; 组焊,按图纸要求组对,焊接牢固,整形,打磨平整; 喷砂、镀锌; 2,叶轮:材料:不锈钢(1Gr18Ni9Ti); 具体按《离心风机叶轮制作工艺》。 前、后盘,下料,车(可多片夹),模板配钻孔; 叶片,下料,冲制成形; 3,轮毂:材料:Q235A 具体按《离心风机叶轮制作工艺》。

采用法兰和轮毂座粗加工后焊接,再精加工的方法: 粗车→焊接→精加工(车)→拉键槽; 划、钻、攻丝; 表面镀锌; 4,(叶轮与轮毂装配→)离心叶轮: 铆接,采用铆钉材料为不锈钢,注意叶片垂直度、排列间隙一致; 轮毂与后盘紧固; 试验:叶轮平衡校正,配重块用铆钉铆接。 具体实施按《通风机转子平衡》JB/T1909-1999。 5,机壳:材料:Q235A。 可根据需要制作成不锈钢,表面可以不进行涂漆,但外露的不锈钢表面应进行抛光或钝化处理, 前后侧板加工: 等离子气割下料成形,打磨; 前后环加工; 内、外径放加工余量下料,车至图纸尺寸;(可多件叠车) 蜗板: 按图纸尺寸展开,剪切下料,放20mm的余量,卷制蜗舌、蜗板; 法兰: 按上下、左右对称下料,组对焊接成方法兰,焊缝磨平;钻孔完成;焊接: 二、装配工艺:

1,装配前的准备: 各主要部件:机壳、进风口、离心叶轮、电机、产品标牌、转向标志;装配附件:螺栓、螺母、弹簧垫圈、纸垫、挡圈等; 装配工具; 2,装配: 装电机: 按电机螺栓孔尺寸,机壳上配打通孔,通孔大小=螺栓D+2; 从机壳内侧穿螺栓,纸垫校正,通过电机孔后,弹簧垫圈及螺母固定:装离心叶轮: 装配前必须清理干净叶轮内、外表面。 装配叶轮后,确认叶轮与电机轴的配合度良好; 装进风口: 3试验: 按照试验要求作各项试验。 4表面修正: 外观及表面油漆符合出厂要求。 5钉产品标牌及转向标志。

整体叶轮的加工工艺

整体叶轮的加工工艺 摘要:根据叶轮加工专业软件中NC 程序模块分类思路以及通用叶轮数控工艺的需求分析,在对某型叶轮进行五轴加工工艺编排过程中对此方法进行了工程试用,最后通过VIRICUT 加工仿真平台验证了叶轮工艺及特征分类方法的可行性和正确性。 关键词:叶轮;加工特征;加工模块 1 引言 随着航空发动机推重比的日益提高,在风扇与压气机中整体叶轮的结构得到越来越多的应用,其省去了连接用的榫头、榫槽,使零件数大为减少。然而却带来单件结构复杂、刚性差、材料加工难度大、加工质量要求高,加工量大等一系列加工难点。而且整体叶轮上的叶片往往由复杂的自由曲面经过三维扭曲组成,几何精度要求很高,因此对加工程序的编制提出了更高的要求。如何快速地缩短我国叶轮加工工艺技术与发达国家的距离,研发我国自主版权的叶轮加工专业模块及软件,成为我国叶轮加工工艺技术研究中亟待解决的问题。 2 整体叶轮分类与CAD/CAM 系统结构 目前航空发动机技术中所采用的整体叶轮按结构形式分为开式与闭式两种构型,开式叶轮按照气流的运行方式又可分为轴流式叶轮与离心式叶轮。对于压气机转子和风扇等具有复杂曲面叶片叶轮的制造通常采用五轴数控铣削加工的方式实现其精度要求,较为成熟的工艺主要有:精锻毛坯+精密数控铣削加工;焊接毛坯+精密数控铣削加工。采用通用加工软件对整体叶轮进行精密数控铣削加工的CAD/CAM 系统,如图2 所示。 图2整体叶轮的通用CAD/CAM 系统 在通用加工软件中,首先根据叶轮图纸及型值点数据建立整体叶轮模型,之后对已有模型中的轮毂、流道、叶片等区域分别进行工艺编制和程序编写,并通过加工仿真验证程序的可行性,最后通过机床相应后置处理得到可以用于加工的NC 代码。 3 加工特征分类的整体叶轮加工工艺 3.1 加工刀具的选择 为了提高加工效率及保证刀具刚性,在叶轮的加工过程中应尽可能使用直径大的刀具。通过UG 软件的距离分析功能可得被加工叶轮的叶片间距Lmin为8.2mm,为了保证半精加工余量δmax并为刀轴摆动角度预留空间,可以通过(1)式预估刀具直径,各参数定义,如图3所示。

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