离心叶轮加工工艺
基于离心泵叶轮的加工工艺相关分析
基于离心泵叶轮的加工工艺相关分析发布时间：2021-03-26T15:17:15.407Z 来源：《电力设备》2020年第32期作者：黎文[导读] 摘要：叶轮是离心泵当中的一项重要组成部件，对其性能和运行质量具有直接影响。
（三联泵业股份有限公司）摘要：叶轮是离心泵当中的一项重要组成部件，对其性能和运行质量具有直接影响。
本文主要针对离心泵叶轮的加工工艺进行分析，对离心泵叶轮的工作原理进行了简单介绍，同时强调了叶轮加工工艺对水泵性能所具有的重要影响，提出了叶轮加工工艺的制定原则和具体制定方法，希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴，提升离心泵叶轮加工水平。
关键词：离心泵；叶轮；加工工艺一、离心泵叶轮工作原理叶轮在离心泵设备当中是十分重要的一项部件，具体包括前后盖板和中间叶片等组成部分。
在原动机驱动水泵进行运转后，叶轮将会产生快速旋转，通过其叶片从而强迫液体发生旋转。
而液体在具体旋转过程中由于受到惯性作用，进而使其能够向着叶轮外缘进行流动，而叶轮则可以通过吸入室有效将液体吸进。
在此过程当中，叶轮中的液体可以围绕叶片流动，因此其将会给予叶片一升力，同时叶片也会想液体作用于一个与其升力大小相同但方向相反的力，进而使得液体能够获得能量从叶轮当中流出。
叶轮设计和加工质量与离心泵性能和运行质量具有密切联系，而叶轮主要材质具体包括铸铁、铝合金、铸钢以及黄铜等，对于有色合金叶轮的离心泵，主要在油类介质输送中进行使用，其叶轮具体通过熔模精密铸造而成。
对于工程类塑料叶轮则需要对合适的注塑模具进行使用，从而对叶轮注塑成型。
对于不锈钢叶轮而言，其盖板和叶片主要对不锈钢板进行使用，并经过下料、冲压以及拉伸等工艺进行制作，最后再通过具体的焊接使其各部件能够焊合成一个整体。
在叶轮焊接工作当中，主要采用的焊接方法包括三种类型，分别是电容储能焊、电阻焊以及氢弧焊。
二、叶轮加工工艺的制定原则由于叶轮加工工艺对于离心泵性能具有直接影响，因此相关设计人员需要按照具体原则合理设计叶轮加工工艺。
叶片的加工方法
第九章叶片的加工方法9.1 叶片的工艺特点叶片是透平机械的“心脏”，是透平机械中极为主要的零件。
透平是一种旋转式的流体动力机械，它直接起着将蒸汽或燃气的热能转变为机械能的作用。
叶片一般都处在高温，高压和腐蚀的介质下工作。
动叶片还以很高的速度转动。
在大型汽轮机中，叶片顶端的线速度已超过600 ｍ/ｓ，因此叶片还要承受很大的离心应力。
叶片不仅数量多，而且形状复杂，加工要求严格；叶片的加工工作量很大，约占汽轮机、燃气轮机总加工量的四分之一到三分之一。
叶片的加工质量直接影响到机组的运行效率和可靠行，而叶片的质量和寿命与叶片的加工方式有着密切的关系。
所以，叶片的加工方式对透平机械的工作质量及生产经济性有很大的影响。
这就是国内外透平机械行业为什么重视研究叶片加工的原因。
随着科学技术的发展，叶片的加工手段也是日新月异，先进的加工技术正在广泛采用。
叶片的主要特点是：材料中含有昂贵的高温合金元素；加工性能较差；结构复杂；精度和表面质量要求高；品种和数量都很多。
这就决定了叶片加工生产的发展方向是：组织专业化生产，采用少、无切削的先进的毛坯制造工艺，以提高产品质量，节约耐高温材料；采用自动化和半自动化的高效机床，组织流水生产的自动生产线，逐步采用数控和计算机技术加工。
叶片的种类繁多，但各类叶片均主要由两个主要部分组成，即汽道部分和装配面部分组成如图9.1。
因此叶片的加工也分为装配面的加工和汽道部分的加工。
装配面部分又叫叶根部分，它使叶片安全可靠地、准确合理地固定在叶轮上，以保证汽道部分的正常工作。
因此装配部分的结构和精度需按汽道部分的作用、尺寸、精度要求以及所受应力的性质和大小而定。
由于各类叶片汽道部分的作用、尺寸、形式和工作各不相同，所以装配部分的结构种类也很多。
有时由于密封、调频、减振和受力的要求，叶片往往还带有叶冠（或称围带）和拉筋（或称减震凸台）。
叶冠和拉筋也可归为装配面部分。
汽道部分又叫型线部分，它形成工作气流的通道，完成叶片应起的作用，因此汽道部分加工质量的好坏直接影响到机组的效率。
离心压气机叶轮高精度五轴数控加工技术研究
用其他特殊 的铣 刀来加 工， 这样能提高实 际的加 工效 率。 针对不同的被 利 用样 条曲线命令， 使 之生 成直纹 曲面的叶片准线 。 ３ ． 运 用直纹 曲面命 加工叶轮材 料， 刀片 材料 也要分 开选择 ， 一般来说 ， 这些 刀片材 料都 要 令， 使之生 成使叶片 曲面。 ４ ． 运 用阵列命令， 使 之生成 其它叶片， 保持叶 选择硬 质合 金、 高速钢等材 料的 。 此 外， 明确 刀具 参数也是很关 键的一 轮 曲面模 型的 完 整性 。 通 过 上面的几何建 模过 程 ， 及绘 制叶 轮曲面模 部。 为 使加 工效率 以及刀具刚度 得到提升， 叶片流 道的大小 不同 ， 我们 型， 加 工仿真 叶轮时要运用零件 实体模 型， 来进行 曲面模 型建模 ， 通过 可尽量选直径大 的铣 刀进行粗 加工 ， 精加 工流到叶片时， 尽量用直径较 布尔运算 与曲面缝合等步骤 ， 使之最后生 成叶轮的实体模型。 小 的球头 锥度立铣 刀， 这样也能提 高加 工效率及刀具的刚度。 ３ ． ３ 叶轮数控加工的计算机仿真 １ ． ３ 路径生成方式 叶轮加 工绝 大多数时间都 是被轮 要 保证叶轮 数控 的加 工质量 ， 就应合 理选择 生成 刀具 的 轨迹 。 数 毂 曲面粗加 工占据 了的， 因此 ， 我们要 合理设计刀具 路径的生成 形 控加工 复杂零 件时， 运用编程 工具 生成的加 工程序， 所用的刀具 与工件 式， 以提 高叶轮 的加工效率。 粗加 工轮 毂曲面 时， 要使用不 同刀具路 径 必须相对独分离 ， 走 刀线 路是不是合理等情况 ， 很多编程人员都会始料 生 成形式 ， 如外援等 距生成形式 、 轮毂等 距生成形式等 。 参数形式相 同 不及。 零件 加工过程要运用刀位仿真的方式 ， 检查刀位 轨迹的合理性 。 的刀具 路径 ， 在加工时 切削连续 ， 不过它 的加 工效率不高 。 剩下 的两 种 在仿真前应先处 理文件 ， 刀位的格 式要求应 同文件相同。 形式 加工效率相对较高 ， 切 削路径 的长 度也要短些 。 ３ ． ４ 机床试切的加工试 验 要验 证刀具轨 迹的生 成算法 与后处 理算法 是否准确 ， 我们可通 过 ＝， 离心 压气机 的 叶轮 五轴 数 控的 加工误 差分 析
离心叶轮加工工艺
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Q235，4.1.1下料：棒料：（ФE＋5）×（L＋5）；4.1.2粗车：光出端面基准及外圆ФE；4.2法兰：4.2.1下料：气割板料按δ（L2+10）×ФD×ФE；4.2.2车加工：法兰内圆车倒角C4-C5；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：4.4.1以一端端面为基准，夹本体外圆，车内圆，另一端端面，R,一端法兰平面；4.4.2反身，车另一法兰平面，R,端面；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Q235，4.1.1下料：棒料：（ФE＋5）×（L＋5）；4.1.2粗车：光出端面基准及外圆ФE；4.2法兰：4.2.1下料：气割板料按δ（L2+10）×ФD×ФE；4.2.2车加工：法兰内圆车倒角C4-C5；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：4.4.1以一端端面为基准，夹本体外圆，车内圆，另一端端面，R,一端法兰平面；4.4.2反身，车另一法兰平面，R,端面；4.5划线、钻孔、攻丝完成；4.6刨键槽；4.7外协镀锌；四、装配：2.1二前盘及叶片铆接：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叶片纵向中心处划后盘固定位置；2.3后盘与轮毂对位铆接；2.4按叶片中心位置安装后盘和轮毂；2.5叶片和后盘焊接牢固；五、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；。
叶轮打磨工具、打磨工艺方法及注意要点培训
叶轮打磨工具、打磨工艺方法及注意要点培训打磨操作特点：操作工纯手工操作，操作性强，对操作工责任心要求强，没有特定的检验量具。
图一一、打磨原则：1、连续性；2、避免杂乱无章；3、具有规则性。
打磨时尽量遵循先局部，再整体；叶片厚度尽量打磨一致。
二、打磨流程（步骤）：第一步、先打磨叶片跟盖板相交的R圆角（打磨圆角时用力方向向盖板侧用力）；第二步、顺着流体流向打磨（触白,有缺陷进行焊补好再进行下道工序）；第三步、垂直流体流向方向（与前道打磨纹路垂直）。
要遵循打磨原则如右（图一）所示。
抛光：在粗精打磨完成后进行抛光，首先使用24#抛光片进行粗抛光；再使用40#进行半精抛光；然后用60#～80#半精抛光；最后使用100#～120#进行最后精抛光。
如果想要效果好些使用橡胶最后一次抛光。
抛光纹路跟前道打磨纹路一样。
三、打磨设备：①角向砂轮机：接触面积大、对空间大的地方效率高，平整度、光洁度容易达到。
②轴向砂轮机：对圆角部、狭小空间，角向砂轮不容易操作的地方，使用方便。
③角度砂轮机：角度砂轮有——90°角砂轮、120°角砂轮。
一般用于轴向砂轮不方便的地方。
④“笔型砂轮机”：在应对小叶轮时，细小部位不方便操作的地方。
⑤软轴砂轮机：小叶轮打磨时，一般细小轴向砂轮机够不着的地方，砂轮轴可以任意弯曲的特点。
性价比比较高的产品有：一般推荐巨无霸打磨机，卢卡斯磨料。
相对来说性价比比较高，售后服务、易损件的修理可以。
四、打磨几个误区：叶轮①、去除明显高的铸造飞边，高的削平。
打磨时只是去除叶轮表面黑皮就行了，而且有时只是去掉高的地方黑皮。
②、不考虑叶轮的流道、叶型等问题。
图二③、不注重叶片流道圆角筋肋与流道光滑过渡，如（图二）所示。
④、不知道叶轮打磨的重点部位——出水口、进水口、叶型。
在打磨时应该尽量做到进出水口叶片流道零缺陷。
⑤、对低洼缺陷焊补不到位，补焊时低洼铸造夹杂去除不干净，补焊不牢固，没有跟打磨穿插进行。
某涡轮增压器叶轮的加工工艺分析
向；余量放为 ０ ． ０ ５ ｍ ｍ，最 大步 长设 为 ０ ． １ ｍ ｍ；主 轴转速为 ６ ０ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ 。生成的刀轨图如图 ３所示 。
度。
叶片的粗精加工均使用多层铣削 的办法 ，减少单次进 给量 ； （ ３ ）选 用材 质较硬 的刀柄与 刀具 ，避 免在 加 工时产生让刀现象 ，尽量使其与设计形状 吻合 。在加 工 叶片的内弧面与外 弧面时 ，这 两处是 叶身曲率最大 的地方 ，而机床加 工时走刀选 用的是线性插补 ，必然 会产生非线性误差 。为满足 涡轮增压 器 的工作 性能 ，
来料一粗精加 工基 准一包覆 面开粗一粗 加工流道 一 粗加工 叶片一 半精加 工流道一半精 加工叶片一 半精 加工轮毂与叶片过渡面一 精加工流道一 精加工叶片一 精 加工轮毂与叶片过渡面一后 续处理 。 ２ ． ３ ． １ 重点子工序分析
针对上述加工方案存在 的问题 ，拟采用五轴联动 机 床加工此叶轮 ，在满 足叶轮设计要 求的基 础上 ，减
少 加工装夹工序 、生产 时间 ，以降低 生产成 本。 ２ 叶轮 的加 工工 艺分 析
由于该叶轮 的轮毂和叶片分别是 圆台形与复杂曲
面 ，因此 ，应 根 据不 同区域 进行 合理 的加工 工 艺分
析。
流道粗 、精加工 。比较三轴铣削后的毛坯与叶轮 模型 ，加工余量依然很大 ，但是 ，为半精加工去掉 大 量余量 的同时 ，设置参 数时需要考 虑两个 问题 ： （ １ ） 虽说采用大刀开粗 ，但刀具直径决不能大于流道之 间 的栅距 ； （ ２ ）所 选刀具 也不能 干涉到轮 毂与 叶片之
ｍ ｉ ｎ ；精 加 工 流 道 时 ， 采用 ６ ６ ｍ ｍ 的球头 刀 加工 。其 他 参 数 做 一
离心通风机叶轮的设计方法简述
离心通风机叶轮的设计方法简述如何设计高效、工艺简单的离心通风机一直是科研人员研究的主要问题，设计高效叶轮叶片是解决这一问题的主要途径。
叶轮是风机的核心气动部件，叶轮内部流诱导风机动的好坏直接决定着整机的性能和效率。
因此国内外学者为了了解叶轮内部的真实流动状况，改进叶轮设计以提高叶轮的性能和效率，作了大量的工作。
为了设计出高效的离心叶轮, 科研工作者们从各种角度来研究气体在叶轮内的流动规律, 寻求最佳的叶轮设计方法。
最早使用的是一元设计方法[1] ，通过大量的统计数据和一定的理论分析，获得离心通风机各个关键截面气动和结构参数的选择规律。
在一元方法使用的初期，可以简单地通过对风机各个关键截面的平均速度计算，确定离心叶轮和蜗壳的关键参数，而且一般叶片型线采用简单的单圆弧成型。
这种方法非常粗糙，设计的风机性能需要设计人员有非常丰富的经验，有时可以获得性能不错的风机，但是，大部分情况下，设计的通风机效率低下。
为了改进，研究人员对叶轮轮盖的子午面型线采用过流断面的概念进行设计[2-3] ，如此设计出来的离心叶轮的轮盖为两段或多段圆弧，这种方法设计的叶轮虽然比前一种一元设计方法效率略有提高，但是该方法设计的风机轮盖加工难度大，成本高，很难用于大型风机和非标风机的生产。
另外一个重要方面就是改进叶片设计，对于二元叶片的改进方法主要为采用等减速方法和等扩张度方法等[4] ，还有采用给定叶轮内相对速度W 沿平均流线m 分布[5] 的方法。
等减速方法从损失的角度考虑，气流相对速度在叶轮流道内的流动过程中以同一速率均匀变化，能减少流动损失，进而提高叶轮效率；等扩张度方法是为了避免局部地区过大的扩张角而提出的方法。
给定的叶轮内相对速度W 沿平均流线m 的分布是柜式风机通过控制相对平均流速沿流线m 的变化规律，通过简单几何关系，就可以得到叶片型线沿半径的分布。
以上方法虽然简单，但也需要比较复杂的数值计算。
随着数值计算以及电子计算机的高速发展，可以采用更加复杂的方法设计离心通风机叶片。
离心泵及加工工艺
轴的材料45钢 ～539）× N/ 取450 N/
考虑经济及制造方便等原因取标准值螺纹轴内径 8 mm
17 mm 14 mm 8mm
叶轮轮毂直径 =（1.2～1.4） =27mm
具体形状如下简图
2.3
（1）进口当量直径
0.044m=41mm
式中兼顾效率和气蚀 ～4.5取
The design in the design of the content of the issues involved in a more detailed explanation.
Keywordsimpeller，shaft，volute，processing technology，a dedicated fixture，positioning，clamping，error.
第
水泵是应用广泛的通用机械，而且随科学技术的发展，其应用范围正在迅速扩大。据预测“十一五”期间我国泵行业将以25%的平均速度发展，泵产品国内市场占有率“十一五”期间预计可达到92%。建设部提出，未来三年我国县城及乡镇环境基础设施建设将有一个大的发展，全国2万个建制镇污水处理总投资额将高达1万亿。对于排水行业、环保设备产业、以及泵产业都将是重要的增长点。本设计是490型柴油机的水泵，用于对柴油机工作时的水冷却系统，水泵的效率、耗能、水泵各部件等方面的设计有利于提高柴油机水泵的工作效率，减少能源的消耗，对柴油机的整体冷却系统更加完善。提高水泵的生产水平，质量节省生产费用。
夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。
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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；
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；
四、装配：
2.1二前盘及叶片铆接：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叶片纵向中心处划后盘固定位置；
2.3后盘与轮毂对位铆接；
2.4按叶片中心位置安装后盘和轮毂；
2.5叶片和后盘焊接牢固；
五、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；。