轴流泵叶片的数控加工技术分析

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轴流泵叶片的数控加工论文

轴流泵叶片的数控加工论文

轴流泵叶片的数控加工论文1轴流泵叶片数控加工技术要求及处理工艺1、1叶片加工材料一般来说,轴流泵叶片制造材料选用ZGOCr13Ni4Mo材料。

这种材料具有可焊性强、硬度高、抗气浊性强、耐磨等优点,是水泵、水轮机等制造业中常用的材料类型。

该材料的各项化学成分如表1所示。

1、2数控加工技术要求轴流泵制造项目招标文件中,对叶片数控加工的技术要求主要体现在以下几个方面:(1)叶片型线最大偏差应该控制在叶轮直径的0。

15%以下。

(2)对叶片正面与背面的波浪度要求为,波浪度小于0。

02,叶片进出水口容易出现气浊现象的部位,波浪度需要控制在0。

01。

(3)叶片安放角度偏差需要控制在15°。

(4)叶片表面粗糙程度应该满足设计要求,需要控制在Ra6。

3以下,采用数控机床五轴联动模式实施加工。

1、3处理工艺传统的轴流泵叶片加工方式主要是表面手工打磨,而现阶段主要的叶片加工方式为数控机床加工,在数控机床系统中配置了COM、CAD、CAE软件,能够按照设计要求进行叶片曲面流线设计,进行仿形加工,与手工打磨工艺相比,数控加工方式在加工流程方面有一定的变化,增加了数控加工流程以及叶片表面坐标检测等流程。

采用数控机床加工叶片工艺流程为:叶片树溶处理→叶片随形磨、打磨→按照叶片坐标、投影检测坐标,划出中心孔位置线及零度位置线→钻两端中心孔→粗加工叶片柄部→叶片坐标检测、记录→探伤检查→精加工叶片柄部→钻定位孔或铣→叶片坐标检测、记录→叶片表面数控加工→叶片称重分组及转子体装配→加工叶片外球形→校静平衡。

其中,与传统的叶片加工方式不同,数控机床叶片加工精度更加明显,效果也更加显著。

虽然在小批量轴流泵叶片加工中,采用数控机床加工方式会增加成本费用,但是能够确保叶片质量,确保叶片型线、表面粗糙度、重量等具有高度的精确值,满足设计要求,能够提升轴流泵的运行性能。

2轴流泵叶片的数控加工轴流泵叶片数控加工工艺能够提升加工效率,提高加工的精度,与常规的叶片精加工工艺相比,具有很大的优势。

叶轮轴数控加工技术及叶片加工误差分析

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。

大型轴流式和贯流式叶片数控加工技术

大型轴流式和贯流式叶片数控加工技术

万安轴 流式叶片的加工进一步积累 了经验 ,使轴流
式和贯 流式转轮叶片的数控加工技 术进一步成熟 ,
收稿 自期 :2 0 0 5—1 ~l 1 4 ’
作者简介:胡章洪(9 6 ) 16 一 ,男 ,高级工程师 。数控主任工程师 ,99年毕业于重庆大学 , 18 在东电从 事数控加工工 艺和编程 以及 三维测量工作 。
维普资讯

第 荸期
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V.6 M 1 o2 10 aN .o r 2. 0
撑 杆支撑 叶 片 ,根据 法兰 中心 和假 轴 中心找平 叶
片,再根据法 兰上划 出的水平线确定 叶片的旋转 自
2叶片三维造型对于大型轴流式和贯流式转轮设计给出的叶片一般只有正面和背面曲面法兰球面法兰过度包括正背面叶片髓后处理出水边法兰去除多端面法兰柱理数据卜余余量面法兰球面兰卡11面及叶j瓣fli处理局部补焊和假轴面等计算而划线十数控加1叶叶片正面火轮进水边出水片头部衙法兰球叶边法兰球面法皇球面度rl斫外午外同定位面rifi抛吲及钻样板外及钻样板定位dongfangelectricreviewv0120no一mar200649r面以及裙边等只是给出了截面相关尺寸
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Ke r s K pa ub n ; T b l ubn ; Ba e NC Ma hnn ywo d : a ln T r ie u u a T rie r ld ; c iig

叶片多轴数控加工技术分析与研究

叶片多轴数控加工技术分析与研究

叶片多轴数控加工技术分析与研究
李荣丽
【期刊名称】《今日制造与升级》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】叶片类零件随着设备精度的提高,制作难度也随之增大,其加工质量决定设备的使用效率与寿命。

传统的加工技术制作叶片类零件质量较低且效率不高,但是
随着计算机等技术的发展,可以通过多轴数控技术完成各种复杂曲面零件进行加工。

文章以航空发动机叶片为研究对象,通过计算机技术建立叶片模型与加工方案,并对
方案进行仿真模拟。

【总页数】3页(P31-33)
【作者】李荣丽
【作者单位】陕西职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG659
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技术分析
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轴流泵叶片的数控加工技术分析

轴流泵叶片的数控加工技术分析
然趋 势 。 在 利用 数 控 机床 加 工 轴 流泵 叶片 的过 程 中 , 中心孔 位 置 线划 线 是 加 工 的关 键 。 中心 线 主 要是 两 端 中 心孔 的连线 , 需要 与 叶 片设 计
转 动中心线相吻合 。按照具体设计要求尺寸建立一个立体 的靠模 , 多由多块样板构成, 每一块样板模型工作面必须符合设计截面尺寸 要求 , 然 后 通 过切 割机 机 床 沿 中心 线进 行 切 割 加 工 , 将靠板组装起 来, 形成立体的靠模 。 对 于 叶片 工 作 面 的加 工 , 可 以先 加 工 好 一 面 , 然 后 翻 面 安装 , 最 后 对 另 一 面进 行 加工 , 利 用 多 个 轴联 动 的方式 加 工 。这 种 联 动加 工
方 式 能够 增 加 叶 片 两 端 的 辅助 支 撑 , 提 高 叶片 安 装 的 刚 性 , 保 证 安 装质 量 , 避 免行 刀 过 程 中 的振动 影 响其 表 面粗 糙 度 的要 求 。 在 轴 流 泵 叶 片数 控 加 工 过 程 中 , 加 工 的方 式 多 种 多 样 , 加 工 速
科 技 创 新
2 0 1 4 年 第3 4 期l 科 技创 新与应 用
轴流 泵 叶片 的数控 加 工 技术分析
陈 勇
( 柳 州职业技术 学院机 电工程 系, 广西 柳 州 5 4 5 0 0 6 )
摘 要: 轴流泵常用于城 市给排水、 农业排 灌、 电厂输送循环水等, 具有扬程低、 性能参数 可调节、 流量大、 低水位等优 点, 所以得 到 了广 泛 的应 用 。 叶 片是 轴 流 泵主 要 的 部件 之 一 , 叶 片 的质 量 对 轴流 泵各 项性 能指 标 有 直接 影 响 。 文章 对轴 流 泵 叶 片数控 加 工 的 技 术要 求 、 工 艺等 进 行 了分 析 , 供 有 关人 员参 考磨主要是依靠木模精度来控制叶片 精度 的, 而 木模 容 易 发 生 变形 , 最 大 的变 形甚 至 达 到 1 2 毫 米 。采 用 传统 的加工 工 艺 ,叶片 的 精度 靠 测 量 精度 以及操 作 控 制来 实现 , 存 在一 定 的误 差 性 。在 叶 片 曲 面加 工 的 过程 中 , 传 统 的加 工 机 床采 用 低速 铣 床 , 叶 片 的型 线很 难 控 制 , 特 别 是 叶 片较 薄 的位 置 , 铣 床在 切 削力 作 用 下 , 会 产 生 很大 的振 动 , 影 响精 度 控 制 , 并 且容 易 形 成加 工 死角, 不能满足客户加工 的具体要求 。因此现 阶段这种手工打磨加 工工艺逐渐被淘汰, 数控机床叶片加工工艺成为这一领域发展的必

轴流叶片四坐标数控加工研究的开题报告

轴流叶片四坐标数控加工研究的开题报告

轴流叶片四坐标数控加工研究的开题报告一、研究背景随着科学技术的不断发展和工业生产的不断进步,机械加工技术也越来越复杂和高端化。

现代航空、航天、汽车等行业对叶片等高精度机械零件的需求也越来越高。

而传统的手工加工方式已经无法满足高精度机械零件的制造需求。

此时,数字化的机械加工技术则应运而生,其中数控技术已经成为了高精度机械零件加工的主流技术。

轴流叶片是在涡轮机等设备中广泛应用的重要机械零件。

由于其外形复杂,精度高,生产难度大,在现代制造过程中,往往需要借助数控加工技术才能满足其要求。

而轴流叶片的数控加工不仅需要加工中心、制造工艺的支撑,还需要拥有多轴四坐标数控系统的加工设备,能够实现自动化的加工流程控制。

二、研究内容本文研究的是轴流叶片四坐标数控加工的技术实现问题。

具体工作如下:1.了解现有的数控加工技术和轴流叶片加工技术,分析它们的优缺点。

2.对多轴四坐标数控系统的工作原理、数控编程、运动控制等方面进行深入研究,并分析其与轴流叶片加工的结合。

3.研究轴流叶片的几何特征和加工要求,确定数控加工中需要解决的难点和关键技术问题。

4.设计合适的数控轴流叶片加工流程和参数,以确保加工精度和效率。

5.通过实验验证,对数控轴流叶片加工的加工效果进行评估和比较。

三、研究意义本研究旨在解决轴流叶片加工中的难点和技术问题,为高精度机械零件的数控加工提供参考。

其研究结果可以促进相关领域的技术进步和工业发展,同时也有助于提高机械加工生产的效率、降低生产成本、提高产品质量,具有较高的应用价值和推广价值。

四、研究方法本文采用实验研究和理论分析相结合的方法,具体步骤如下:1.了解和分析现有的数控加工技术和轴流叶片加工技术,分析其优缺点和应用范围。

2.对多轴四坐标数控系统进行分析和研究,学习数控编程和运动控制原理,掌握其工作流程和方法。

3.研究轴流叶片的外形特征、加工要求等问题,确定数控加工中需要解决的关键难点。

4.设计合适的加工工艺、流程和参数,进行实验加工,并对加工效果进行评估和比较。

轴流泵叶片加工新工艺

轴流泵叶片加工新工艺

轴流泵叶片加工新工艺冯滴清;雷艳辉【期刊名称】《金属加工:冷加工》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】2页(P35-36)【作者】冯滴清;雷艳辉【作者单位】湖南利欧泵业有限公司湘潭 411201;湖南利欧泵业有限公司湘潭411201【正文语种】中文1.问题分析我公司轴流泵叶片生产采用的是精密铸造成型,材质是ZG1Cr18Ni9不锈钢,叶片曲面工作面和背面以前采用的是打磨抛光的加工工艺,然而叶片表面为不规则的复杂曲面且曲率变化大,打磨不仅劳动强度大、效率低下,也无法保证打磨加工后的曲面形状符合设计模型要求。

由于叶片铸造变形和收缩率不一致,导致每一个叶片曲面厚度和翼型尺寸难以保证,并影响叶轮部件的整体质量。

以轴流泵型号1400ZLB5-2.5为例,对比传统加工工艺及新加工工艺进行说明。

图1为零件图,图2为毛坯铸件实物图。

2.原加工工艺过程分析工艺过程:①毛坯检查:叶片安装在划线平台上,找出Sφ1140mm外球工艺圆台和叶片根部φ80mm外圆的各中心孔及0°线。

②打样冲后钻中心孔。

③上叶片专用夹具,夹紧叶片两型面,顶中心孔,粗精车φ80mm外圆、φ198mm外圆、Sφ450mm内球及平面各至图样尺寸。

④上叶片钻孔夹具,钻模板对准叶片零刻线,钻4个沉头螺栓孔和5个φ8mm孔。

⑤铣去Sφ1140mm球外圆上工艺圆台。

⑥按叶轮部件图组装后,配车Sφ1140mm外球至图样尺寸。

⑦打磨叶片两型面,后抛光处理。

图1图23.新工艺路线分析为提高产品质量,新工艺要求:第一改为利用先进的三维坐标仪画出叶片毛坯0°线和两端中心,以减小辅助夹具找中心造成的精度误差。

第二采用五轴联动数控铣叶片型面,通过编程分粗铣和精铣二道工序完成。

按图样技术要求:叶片的表面粗糙度值Ra=6.3μm,叶片工作面波浪度不大于1/100,背面波浪度1.5/100,叶片的型线偏差不超过±1mm,叶片厚度的允许偏差为叶片设计厚度±1mm,同一台泵叶片间的重量允差不超过200g。

叶片数控加工

叶片数控加工

水轮机叶片数控加工溪洛渡水电站是金沙江水电站基地下游四个巨型水电站中最大的一个,电站总装机1386万千瓦,多年平均发电量571.2亿千瓦时,是中国第二、世界第三大水电站。

溪洛渡水轮机叶片采用不锈钢整体铸造,全部数控加工。

我公司通过技术上的调研分析、工艺上的充分准备,顺利完成了溪洛渡水轮机叶片的数控加工。

现对叶片的数控加工工艺过程及质量控制要点进行总结,为以后叶片的数控加工积累经验。

1.叶片加工工艺(1)叶片的加工工艺过程溪洛渡叶片的加工工艺充分考虑了大型叶片的加工特点,主要工艺过程如图1所示。

图1 工艺过程(2)加工前工艺准备毛坯质量的控制:叶片为不锈钢铸造结构,材料为0Cr13Ni4Mo,为了保证叶片数控加工,将叶片正、背加工余量控制在50mm之间。

将叶片在铸造分厂进行粗磨,以免有铸造缺陷,损害刀具及浪费台时。

在叶片的正面标有加工找正用的四个定位基准点并附其坐标值。

胎具准备:由于叶片为不规则形状,不能直接在机床上装夹并加工,为便于叶片的加工,提高数控机床的加工效率,提制了叶片数控加工用的正、背面胎具。

鉴于水轮机叶片的形状特点,叶片胎卡具的设计必须遵循下几条原则:(1)由于叶片的重量大,所以胎卡具必需有足够的强度。

(2)胎卡具的支承位置必需保证叶片重心摆放稳定,叶片曲面的各个被加工部位必须在机床的有效行程之内。

(3)必须有足够的支承点以确保加工时叶片不发生大的变形。

把合位置牢靠。

并且在把合时不易引起叶片的变形。

把合位置要避免在加工时和刀具及铣头发生干涉。

(4)采取减振措施尽量减少加工中的振动。

(5)装卡灵活方便。

(3)叶片的找正:将胎具吊到机床平台上,将胎具与平台压牢固;将叶片吊到胎具上。

用数控机床铣头重新测量四个定位基准点的相对坐标值,调整叶片位置保证四个基准点的相对坐标值误差在2mm以内,即视为叶片找正,并在胎具上设定一个机床的基准,即零点坐标。

(4)叶片的加工操作者根据编程人员编出的数控程序加工工件。

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轴流泵叶片的数控加工技术分析
轴流泵常用于城市给排水、农业排灌、电厂输送循环水等,具有扬程低、性能参数可调节、流量大、低水位等优点,所以得到了广泛的应用。

叶片是轴流泵主要的部件之一,叶片的质量对轴流泵各项性能指标有直接影响。

文章对轴流泵叶片数控加工的技术要求、工艺等进行了分析,供有关人员参考。

标签:轴流泵叶片;数控加工;技术要求;处理工艺
随着社会经济的快速发展,特别是科技水平的进步,数控加工技术发展迅速,已渗透到各个领域。

在制造业中,轴流泵叶片采用数控加工技术,不仅提升了产品加工的效率,还有效保证了叶片的质量,为轴流泵各项性能指标的提升做出了巨大的贡献。

1 轴流泵叶片数控加工技术概述
立式轴流泵属于叶片式泵,具有高比转数、效率高、使用方便、扬程低、流量大、性能可调节、占地面积小等优点,并且能够适用于低水位。

因此,这种水泵广泛应用于城市给排水、农业排灌等工程中。

轴流泵叶片装在叶轮上,根据叶片可调性能将轴流泵分为固定式轴流泵以及可调节轴流泵。

固定式轴流泵性能参数在叶轮运行过程中不能够调节,只有在叶片停止运行后,才能进行叶片的调节,具体实施为将叶片拆下,并进行安放角度的调节。

可调节轴流泵通过机械或液压调节机制,能够在水泵运行中通过电动、手动等方式实现调节,无需停机拆除,方便快捷,适用性强。

叶片是轴流泵最重要的部件,对轴流泵整体的气浊性能、能量指标、水压、运行震动等性能指标具有直接的影响。

对叶片的数控加工,要确保叶片各方面性能可以满足设计要求。

2 轴流泵叶片数控加工技术要求及处理工艺
2.1 叶片加工材料
2.2 数控加工技术要求
轴流泵制造项目招标文件中,对叶片数控加工的技术要求主要体现在以下几个方面:(1)叶片型线最大偏差应该控制在叶轮直径的0.15%以下。

(2)对叶片正面与背面的波浪度要求为,波浪度小于0.02,叶片进出水口容易出现气浊现象的部位,波浪度需要控制在0.01。

(3)叶片安放角度偏差需要控制在15°。

(4)叶片表面粗糙程度应该满足设计要求,需要控制在Ra6.3以下,采用数控机床五轴联动模式实施加工。

2.3 处理工艺
传统的轴流泵叶片加工方式主要是表面手工打磨,而现阶段主要的叶片加工方式为数控机床加工,在数控机床系统中配置了COM/CAD/CAE软件,能够按照设计要求进行叶片曲面流线设计,进行仿形加工,与手工打磨工艺相比,数控加工方式在加工流程方面有一定的变化,增加了数控加工流程以及叶片表面坐标检测等流程。

采用数控机床加工叶片工艺流程为:叶片树溶处理→叶片随形磨、打磨→按照叶片坐标、投影检测坐标,划出中心孔位置线及零度位置线→钻两端中心孔→粗加工叶片柄部→叶片坐标检测、记录→探伤检查→精加工叶片柄部→钻定位孔或铣→叶片坐标检测、记录→叶片表面数控加工→叶片称重分组及转子体装配→加工叶片外球形→校静平衡。

其中,与传统的叶片加工方式不同,数控机床叶片加工精度更加明显,效果也更加显著。

虽然在小批量轴流泵叶片加工中,采用数控机床加工方式会增加成本费用,但是能够确保叶片质量,确保叶片型线、表面粗糙度、重量等具有高度的精确值,满足设计要求,能够提升轴流泵的运行性能。

3 轴流泵叶片的数控加工
轴流泵叶片数控加工工艺能够提升加工效率,提高加工的精度,与常规的叶片精加工工艺相比,具有很大的优势。

传统手工打磨方式,虽然在一定程度上降低了加工的成本,并且加工工艺简单,但是很难保证叶片的精度。

手工打磨主要是依靠木模精度来控制叶片精度的,而木模容易发生变形,最大的变形甚至达到12毫米。

采用传统的加工工艺,叶片的精度靠测量精度以及操作控制来实现,存在一定的误差性。

在叶片曲面加工的过程中,传统的加工机床采用低速铣床,叶片的型线很难控制,特别是叶片较薄的位置,铣床在切削力作用下,会产生很大的振动,影响精度控制,并且容易形成加工死角,不能满足客户加工的具体要求。

因此现阶段这种手工打磨加工工艺逐渐被淘汰,数控机床叶片加工工艺成为这一领域发展的必然趋势。

在利用数控机床加工轴流泵叶片的过程中,中心孔位置线划线是加工的关键。

中心线主要是两端中心孔的连线,需要与叶片设计转动中心线相吻合。

按照具体设计要求尺寸建立一个立体的靠模,多由多块样板构成,每一块样板模型工作面必须符合设计截面尺寸要求,然后通过切割机机床沿中心线进行切割加工,将靠板组装起来,形成立体的靠模。

对于叶片工作面的加工,可以先加工好一面,然后翻面安装,最后对另一面进行加工,利用多个轴联动的方式加工。

这种联动加工方式能够增加叶片两端的辅助支撑,提高叶片安装的刚性,保证安装质量,避免行刀过程中的振动影响其表面粗糙度的要求。

在轴流泵叶片数控加工过程中,加工的方式多种多样,加工速度、操作工艺等形式多样,可快可慢,并且切割刀位变化轨迹较为灵活。

为了能够提高数控加工叶片的经济效益,需要根据客户的具体加工质量要求,选择最佳的数控加工程序与方式。

现阶段,最常见的数控加工形式,是在数控机床上设置CAD软件,
利用软件进行三维设计,然后利用CAM软件对加工方式进行灵活设计,并计算加工的各项参数,选择刀具等,并对刀具轨迹进行编辑、校核、优化以及模拟仿真,获取最佳的行刀轨迹,并通过处理程序将其生成叶片加工程序。

最后通过具体的加工程序,利用计算机实现数控加工。

4 结束语
随着科学技术的发展,信息技术、计算机技术等都得到了长足的发展,制造行业也取得了巨大的进步,从传统的手工工艺发展成为机械制造模式,并逐渐融入了信息技术、数字化技术等。

数控制造技术迅速的发展起来,改变了传统的制造加工模式,提高了效率与质量。

其中轴流泵叶片的加工,利用数控机床进行,大大提升了叶片加工的精度,满足了轴流泵叶片各项指标的技术要求,取得了显著的成果,值得大力推广应用。

参考文献
[1]冯滴清,雷艳辉.轴流泵叶片加工新工艺[J].金属加工(冷加工),2014(12):35-36.
[2]张永泉,张君辉,魏著谱.轴流泵叶片的数控加工[J].金属加工(冷加工),2011(21):37-39.
[3]刘国群,刘祖其,卢丽琴.复杂曲面叶片的数控加工技术探讨[J].制造业自动化,2011(23):38-43.
[4]顾玉中,陈斌,董绵杰,等.轴流泵及混流泵叶轮近似外球面的加工方法[J].通用机械,2012(11):86-87.
作者简介:陈勇(1979,7-),男,汉族,广西陆川人,2013年7月天津职业技术师范大学机械设计制造及其自动化专业本科毕业,现就职于柳州职业技术学院,二级实习指导教师,研究方向:机械设计与制造及加工、数控加工技术。

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