关于叶轮切削的技术方案
叶轮加工精度影响因素分析及改进
叶轮加工精度影响因素分析及改进叶轮是一种重要的机械零部件，广泛应用于航空、航天、工程机械、火力发电、核电及水电等领域。
其工作性能的好坏与加工精度密切相关。
分析叶轮加工精度的影响因素并进行改进，对于提高叶轮的工作性能具有重要意义。
1. 材料选择叶轮通常由铝合金、镍基合金、钛合金等材料制成，这些材料的加工性能和热处理特性对叶轮加工精度具有重要影响。
材料的硬度、切削性能、热变形温度等都会影响加工精度。
2. 设计参数叶轮的轮毂、叶片、楔块等关键部件的设计参数对于叶轮加工精度有着直接的影响。
尤其是叶片的形状、厚度、角度等设计参数，直接决定了叶轮的动力性能和工作效率。
3. 加工工艺叶轮加工的工艺包括铸造、锻造、切削加工等多种方式，其中切削加工是最常用的一种。
不同的加工工艺对于叶轮的加工精度有着不同的影响，需要根据具体情况进行选择和优化。
4. 加工设备加工叶轮所需的设备包括数控车床、数控铣床、磨削机等，设备的精度和稳定性对于叶轮的加工精度影响较大。
加工设备的使用状态和维护保养对叶轮加工精度也有着重要的影响。
5. 刀具选择叶轮的切削加工需要使用不同种类的刀具，包括铣刀、车刀、磨削刀具等，不同的刀具选择对于叶轮的加工精度有着重要的影响。
刀具的质量、尺寸、材料都会直接影响叶轮的加工质量。
6. 精度检测精度检测是保证叶轮加工质量的重要手段，检测设备的精度和准确性对于叶轮加工精度有着直接的影响。
检测设备的选择和使用方法都需要合理规划和优化。
二、叶轮加工精度的改进方法1. 优化材料选择针对叶轮工作环境和性能要求，选择合适的材料，并对材料进行合理的热处理，以提高叶轮的加工性能和精度。
4. 设备维护和更新定期对加工设备进行维护保养，保证设备的稳定性和精度。
根据生产需求和技术发展，及时更新设备，提高加工精度和效率。
5. 刀具优化选择刀具时，根据叶轮的具体要求和加工工艺，选择合适的刀具，并进行刀具的定期更换和磨削，以保证叶轮的加工精度和表面质量。
整体叶轮的五轴高速铣削加工工艺优化的开题报告
整体叶轮的五轴高速铣削加工工艺优化的开题报告一、研究背景整体叶轮是一种重要的涡轮机器械零件，在航空航天、汽车、电力、冶金等行业广泛应用。
随着工业化的发展，对整体叶轮的制造精度和加工效率要求越来越高，因此需要开发新的高效加工工艺来提高整体叶轮的加工质量和生产效率。
五轴高速铣削技术是一种高效、精度高的加工工艺，适用于复杂曲面件的加工。
在整体叶轮加工中，五轴高速铣削技术可以实现一次装夹完成整体叶轮的加工，节省了制造成本和生产周期，同时还可以提高加工准确度和表面质量。
二、研究内容本文旨在研究整体叶轮的五轴高速铣削加工工艺优化，主要内容包括以下几个方面：1. 整体叶轮的数学建模：通过对整体叶轮的结构和特点进行分析，建立整体叶轮的数学模型，并根据模型进行加工路径规划。
2. 五轴高速铣削加工工艺分析：通过对五轴高速铣削加工过程中的切削力、加工精度、卡盘夹持力、加工速度等因素的分析，制定出适合整体叶轮加工的五轴高速铣削加工工艺参数。
3. 五轴高速铣削加工工艺优化：通过对五轴高速铣削加工工艺参数的调整和优化，提高整体叶轮的加工效率和加工质量，降低制造成本和生产周期。
4. 加工实验：针对整体叶轮的加工工艺优化方案，进行五轴高速铣削加工实验，验证优化方案的可行性和有效性。
三、研究方法本研究采用实验研究与理论分析相结合的方法，通过对整体叶轮加工过程中的切削力、加工精度、卡盘夹持力、加工速度等因素的实验测试和理论模拟，制定出适合整体叶轮加工的五轴高速铣削加工工艺参数，并对参数进行调整和优化。
同时，对优化方案进行加工实验验证，以验证优化方案的可行性和有效性。
四、研究意义本研究的目的是为了提高整体叶轮的加工质量和生产效率，降低制造成本和生产周期。
具体的意义包括：1. 推动五轴高速铣削技术在整体叶轮加工领域的应用，提高企业的竞争力和市场占有率。
2. 提高整体叶轮的加工准确度和表面质量，提高产品的品质和使用寿命。
3. 降低整体叶轮的制造成本和生产周期，提高生产效率和企业经济效益。
叶轮轴数控加工技术及叶片加工误差分析
科学技术创新2021.06叶轮轴数控加工技术及叶片加工误差分析闪双凤张丙臣(鹤壁市机电信息工程学校,河南鹤壁453000)数控技术的成熟应用,使得机械零件的精细化加工成为了可能。
它以PLC 作为控制中心,使用M N C 系统完成对刀具的控制,更加快速、更加精准的完成特定工件的加工。
叶轮轴上的叶片,既有弧面也有平面,因此加工难度较大。
使用数控技术进行加工有助于改善成品叶片的精度,对降低制造成本、保证使用效果有积极帮助。
1叶轮轴加工工艺问题及方法改进1.1叶轮轴原加工工艺问题分析某叶轮轴生产车间在技术改良前的加工刀具和加工参数见表1。
表1叶轮轴加工刀具和参数从加工效果来看,原工艺流程存在以下问题:第一,使用普通车床虽然降低了成本,但是因为加工效率低,且精度差,导致残次品率高;第二,内螺纹的底孔未经过精镗处理,孔径误差较大。
孔径偏小会导致外接轴无法正常连接,孔径偏大又会导致外接轴松动,转动时会产生明显的晃动。
第三,在铣削处理中,粗铣与精铣采用相同类型的铣刀。
精铣时可能会出现精度达不到要求的情况,而粗铣又会导致刀具过快磨损,增加刀具更换频率。
1.2方法改进鉴于原工艺存在诸多缺陷,需要对该叶轮轴生产工艺进行改良。
一种思路是采用数控技术,将车床与铣床联用,相互配合完成对叶轮轴工件的加工。
这样既提高了加工效率,同时也能够保证精度,有利于实现高质量、批量化的工件制造。
经过改良后的加工工艺,可以根据零件制造要求的不同,分别提供粗加工、半精加工和精加工三种模式,提高了机床的利用效率。
2叶轮轴数控加工技术2.1三维模型的建立利用U G 10.0软件进行建模。
启动软件之后,选择工具栏中的“插入”选项,在子选项中点击“创建草图”,可以得到一个新的绘制界面。
利用软件提供的线段、模组等完成叶轮轴叶片平面图的初步绘制。
在草图上添加参数进行标记,包括叶轮轴的直径、叶片的弧度等。
保存草图之后,利用软件提供的“拉伸”功能,在一侧的选项框中,输入相关的参数,包括高度、距离等,所有参数填写完毕后,点击“确定”将平面图拉伸成立体模型。
叶轮数控加工毕业论文
叶轮数控加工毕业论文叶轮数控加工是一种在机械制造领域中广泛应用的技术，通过数控设备对叶轮进行加工，可以提高加工效率、降低成本，同时还可以提高叶轮产品的质量和精度。
本文将从叶轮数控加工的意义、流程、技术要点和发展趋势等方面进行论述。
一、叶轮数控加工的意义叶轮是一种重要的机械零件，广泛应用于航空、航天、能源、化工等领域。
传统的叶轮加工方法主要依赖于人工操作，加工精度和效率有限。
而叶轮数控加工可以实现自动化加工，提高加工的精度和效率，进一步提高叶轮产品的质量和性能。
二、叶轮数控加工的流程叶轮数控加工主要包括工艺规划、数控编程、数控加工和检测等环节。
1. 工艺规划：根据叶轮产品的形状和要求，确定合适的加工工艺和工艺参数，包括切削速度、进给速度、切削深度等。
2. 数控编程：根据叶轮的几何图形、加工特点和加工顺序，编写数控程序，并通过数控编程软件进行模拟仿真，确保程序的正确性和可靠性。
3. 数控加工：将编写好的数控程序导入数控设备，并进行加工操作。
数控设备会根据程序自动控制刀具的运动轨迹和加工参数，完成叶轮的加工过程。
4. 检测：对加工完成的叶轮进行检测，包括对尺寸、形状和表面质量等方面进行检查，确保叶轮产品达到设计要求。
三、叶轮数控加工的技术要点叶轮数控加工的技术要点包括加工工艺规划、数控编程、数控加工和检测技术等。
1. 加工工艺规划：在加工工艺规划中，需要根据叶轮的形状和材料特性，确定合适的切削工艺参数，包括切削速度、进给速度、切削深度等。
同时还要考虑叶轮的加工顺序，尽量减少刀具的换刀次数。
2. 数控编程：数控编程是叶轮数控加工的核心环节，编程的准确性和可靠性直接影响到加工质量。
在编写数控程序时，需要掌握数控编程规范和语法，确保程序的正确性。
同时还要进行合理的编程优化，提高加工效率。
3. 数控加工：数控加工过程中，操作人员需要熟悉数控设备的操作和调试方法。
同时还要注意切削液的使用和刀具的选择，确保加工过程的稳定性和安全性。
涡轮加工工艺
涡轮加工工艺涡轮加工工艺涉及到多种方法和技术，用于生产高性能的涡轮发动机零件。
以下是一些常见的涡轮加工工艺：1. 铸造工艺：涡轮叶片的铸造通常采用失蜡法铸造工艺。
首先，制作叶片的瓷土模型，然后在外部包裹蜂蜡进行失蜡法铸造，以形成叶片内部的空气通道。
这种工艺能够生产出复杂形状的叶片，并具有良好的空气动力学性能。
2. 电解加工：电解加工是整体叶轮的重要加工方法之一。
针对自由曲面整体叶轮叶片的加工难题，通过对整体叶轮叶片电解加工中的加工工艺、成形规律、阴极设计、加工路径规划、加工参数选择、加工过程故障诊断以及数字化制造等关键技术的研究，提高叶片加工精度、加工稳定性和工作效率。
3. 磨削加工：涡轮轴的磨削加工是一种精密加工方法，用于提高轴的形状和尺寸精度。
例如，17—4PH不锈钢涡轮轴的磨削加工，通过磨削加工，可以实现轴的形状和尺寸的精确控制。
4. 线切割加工：线切割加工方式用于完成轮盘的榫齿加工。
通过设计制作新型线切割高温合金榫齿切割加工工装夹具，解决了采用摩擦焊连接方式的高压比增压器的研发和生产需求。
5. 成形电加工：成形电加工是一种针对带弯扭叶片整体涡轮盘加工的方法。
通过对整体叶轮叶片型面数控电解精加工的若干关键技术研究，实现了整体叶轮叶片的高精度加工。
6. 高速切削：高速切削是一种高效、准确的加工方法，可用于涡轮发动机零件的加工。
通过高速切削，可以减少加工时间，提高零件的精度和表面质量。
7. 精密切削：精密切削是一种高精度加工方法，用于生产高精度涡轮发动机零件。
通过精密切削，可以实现零件尺寸和形状的精确控制。
总之，涡轮加工工艺涉及多种方法和技术，根据不同的零件特性和加工要求，选择合适的加工工艺，以实现高性能涡轮发动机零件的生产。
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”。
研究输油泵采取叶轮切削技术在生产中的应用效果
研究输油泵采取叶轮切削技术在生产中的应用效果在进行较长距离的石油管道运输过程中，输油泵作为增压设备，对输油管道的输送能力起到十分重要的作用。
通常情况下，在对输油管道进行设计时，也对输油泵的性能状态进行了预设。
但是，输油管道对石油的运送量取决于市场的需求或出于输送经济状态的考虑，这个时候，就极易出现输油泵功率与输油管道所需性能不匹配的情况。
由于输送条件的变化，输油管道的运输量往往会低于设计时所预估的运输量，而低量运输状态往往通过调节阀进行调整，使输油管道处于节流状态，这样会加大设备的磨损，降低设备使用状态，还会导致运行成本的增加。
因此，为减少设备的损耗，研究采取叶轮切削技术在输油泵中的应用效果，降低损耗。
标签：输油泵;叶轮切削技术;生产应用近些年来，石油管道运输量保持在一个相对稳定状态，输油泵的使用也会处于一个正常状态，但是，当石油管道运输量减少时，输油泵为输送石油提供的能量就应相应减少，由于设备自身的限制，使输油泵只能做同样的负荷输出的状态下输送更少的油量，长时间下来会加速输油泵和其他相关设备的损耗。
为降低输油泵等相关设备的损耗，可以将输油泵内部的叶轮更换为更小的叶轮，使其满足输出需求。
但是，即使能够对叶轮进行更换，也很难找到符合要求的更小的叶轮。
因此，可以在原装叶轮的基础上根据标准对其进行切削，使其符合要求。
虽然经过切削的叶轮稳定性要低于原装叶轮，但在没有更小的叶轮进行更换或为了减少支出时，普遍在输油泵中采取叶轮切削技术。
一、叶轮切削技术的原理分析（一）关于输油泵输油泵是将原动机的机械能转化为输油管道输送石油的动能的机械，是石油输送当中不可缺少的设备，被广泛应用于石油行业。
由于泵对石油的输送十分重要，一般石油生产公司在选择输油泵时都会出于最优考虑，使输油泵能够充分满足系统的要求，工程师往往会选取输送能过大的输油泵，同时保障系统的安全性[1]。
但是，输油泵相对系统而言容量过大容易导致资源浪费，并且，过大的泵容量会导致设备的一部分功率仅仅只是损耗掉，而完全没有发挥任何作用。
转子大凹面叶轮的车削加工方法
转子大凹面叶轮的车削加工方法王红海【摘要】针对大凹面汽轮机转子叶轮的加工难度,文中设计了专用的车削刀具,制定合理的加工方案,可以满足转子加工需求.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2018(000)010【总页数】3页(P165-167)【关键词】转子叶轮;凹面;有限元分析【作者】王红海【作者单位】哈尔滨汽轮机厂有限责任公司,哈尔滨150046【正文语种】中文【中图分类】TK263.61;TG6590 引言汽轮机转子是汽轮机的核心部件，转子由转子本体部分和叶片部分共同组成[1]。
其中转子本体部分由锻件厂家锻造，按采购厂家要求粗加工成毛坯料，采购厂家通过机械加工方法生产成设计图样要求的精加工状态，安装叶片，形成整个转子。
转子是回转件，本体加工使用卧式车床车削外圆、端面等位置，但是有些转子叶轮的轮面设计结构复杂，带有大凹面（大凹面指的是转子叶轮凹面底部到叶轮端面尺寸大），使用常规的车削刀具加工无法完成，因此需要寻求新的车削加工方法及刀具，解决转子大凹面叶轮的车削加工问题。
1 转子结构分析汽轮机机组中的转子通常分为高中压转子和低压转子两种。
汽轮机转子由对轮、轴颈、叶轮、汽封齿等特征部分组成；对轮是转子相互联接时的对接部分，轴颈是转子安装在汽缸中的支撑位置，叶轮是整根转子加工完成后安装叶片部分，汽封齿是转子本体上的一些有规律的高低凸台，通流时起密封作用[2-4]。
图1为低压转子示意图。
2 常规转子的叶轮结构及加工方法常规的高中压转子叶轮外圆到底径尺寸小，端面为平直面；低压转子的叶轮外圆到底径的高度尺寸稍大，轮面结构为平直面或浅凹面。
在转子车削加工叶轮端面时，我们加工叶轮轮面时通常使用一把刀具车削加工完成。
如图2所示，使用加工刀具加工叶轮轮面，刀片采用φ16 mm圆形标准刀片，加工时采用数控程序加工；同时使用数控程序控制车削的加工参数。
粗加工时控制每刀切深小于3 mm,线速度100 m/min左右，进给0.2 mm/r。
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关于CL泵叶轮切削改造的技术方案
一、概述：
泵是一种流体机械，它是将原动机的机械能转变为输送流体、给予流体能量的机械。
它是国民经济各部门必不可少的机械设备，被广泛的应用在工业中，用于为工艺输送流体、为水利系统提供动力。
由于泵对于许多用户的日常生产运行非常重要，导致用户为了确保泵能够满足所有的工况条件而在泵的选型过程中过于保守，所选泵对于系统而言容量过大。
为了保证泵能够充分满足系统的要求，工程师通常忽略选取过大的泵所增加的成本，而只考虑增大泵的容量来保证系统运行的安全性要求，这种使用方式导致了更高的系统运行及维护保养成本。
另外，在低效率的运行操作条件下，泵选型过大通常情况下比流量和扬程与系统匹配的泵需要更频繁的维护保养。
人们习惯将泵选型过大称为“大马拉小车”现象，处理这种现象有节流、旁通、调速、更换泵、叶轮切削、叶轮置换等几种方法，前面三种用户采用较多，实际上在某些场合有时应用叶轮切削的方法更为简单有效。
叶轮切削是指加工处理叶轮的直径来降低传输到系统流体当中的能量。
叶轮切削对于过分保守的设计或者系统负荷发生了变化所导致的泵容量偏大的情况是个非常有用的改进措施。
叶轮切削降低了叶轮的端速，并由此直接地降低了传递到系统流体介质上的能量，并且降低了泵所产生的流量和压力。
以我们这台CL1017-155221泵为例说明情况：
设计流量为1100m3/h，扬程为50米，实际运行中只需要扬程为30米，如果长期非工况点运行提高了叶轮磨损并且损害水泵系统部件，导致阀门损害、管道系统承压增加及噪音问题的出现。
为了符合实际运行工况，拟进行叶轮切削，
经技术部仔细核算，经叶轮切削后扬程可以调整到实际运行的30米左右，流量稍微损失，为1000m3/h，有效降低系统运行及维护保养成本。
叶轮切削前后运行成本对比表:
单台年节约电费为人民币贰拾玖万柒仟捌佰肆拾元整（人民币297840元），两台水泵年节约电费为人民币伍拾玖万伍仟陆佰捌拾元整（人民币595680元）。
二、叶轮切削的优点:
降低叶轮尺寸的主要好处是降低运行及维护保养成本。
通过旁通管线和节流阀所浪费的能量以及通过系统噪音和振动所扩散的能量都会变得更少。
叶轮切削的节能量基本上与直径降低的立方成正比。
因为电机和水泵都存在一个效率问题，所以电机实际消耗的功率会高于流体功率。
除了节能之外，叶轮切削还可以降低管道系统、阀门及管道系统支架的磨损。
流体流动产生的管道系统振动会导致管道焊接部位和机械接头疲劳。
随着使用时间的推移，焊缝和接头会出现裂纹和松动，导致系统泄漏进而不得不进行停工检修。
从设计的观点，过大的流体能量也不是所期望的。
管道支架的间隔设定和选型通常情况下根据其能够承受的管道及流体的静负载、来自系统内部的压力负载，以及温度变化所造成的热膨胀（在热动力应用场合）来进行的。
过大流体能量所产生的振动负载设计时并没有考虑在内，所以会导致系统泄漏、停工检修及额外维护保养。
三、叶轮切削技术改造费用：
以两台泵为设进行叶轮切削技术改造的费用见下表：
四、总结：
通过叶轮切削改变实际浪费的扬程流量，大大节约运行成本和维护保养成本，提高水泵、阀门及管道的使用寿命。
杭州XXXXXX有限公司
2016年11月5日。