淺談閉式葉輪加工

閉式葉輪為泵部件里極難加工部件,隨著設計理論和方法的不斷進步,對加工要求的不斷提高,閉式葉輪的工作型面也越來越複雜,這對加工製造提出了更高的要求。閉式葉輪在扭曲葉片的基礎上形成了封閉的空間,更加難以實現整體加工。而目前國內生產的技術多數只能達到鑄造或者單獨加工葉片之後焊接完成,很難實現在鍛件上整體加工。傳統的葉輪製造一般採用如下的幾種方法:1、鑄造成型后修光的方法2、葉片單獨加工成型后焊接在輪轂上的工藝方法3、由難加工的耐高溫合金製成,通常採用銑削加工,再用化學方法加以修正。

閉式葉輪

高質量高效率的加工出整體閉式葉輪是一個重大的難點。此編程技術超越了以往傳統的技術範圍,編製的程序能夠在鍛件上加工出整體的閉式葉輪,充分利用刀具的最佳切削點或通過進一步優化刀具和工件的位姿角來進行切削,從而獲得更高的切削效率和更好的加工表面質量,提升整體閉式葉輪的加工製造水平。

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閉式葉輪加工

閉式葉輪加工

  1. 閉式葉輪的粗加工為了縮短加工時間,粗加工需要高效率的去除余量,開粗的效率是影響閉式葉輪整體加工效率的決定性因素,用五軸定向多工位型腔銑和五軸點位鑽孔相結合的方式共同完成通道的開粗是最好的策略。五軸點位鑽孔去除通道大部分的材料,同時為後續的加工準備了引刀空間。通過在葉片通道設定合理的刀軸矢量,可以利用機床轉動軸的定向功能實現五軸定向工位型腔銑。在葉片通道加工中採用型腔銑,工位之間的銜接極為重要。銜接的技術措施就是採用基於殘留模型的加工策略,利用切削方針為下一工位準備二次開粗模型,此外,工位的順序安排,要充分考慮排屑。CAM軟體的任意毛坯粗加工功能是基於毛坯跟蹤進行運算的,保證沒有多餘的刀具路徑,結果毛坯可以輕鬆實現各個工位之間的銜接,各種優化處理可讓生成的刀路更加高效和光順。

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  2. 葉片和流道的半精加工,半精加工採用獨立分區域五軸加工的加工方式。分區域切削不僅提高加工效率,並且能夠自由的根據余量選取切削區域,五軸的加工能夠保證葉片和流道曲面的切削均勻,從而為精加工的效果奠定基礎。

  3. 葉片和流道的精加工,精加工採用CAM軟體的葉輪模塊和閉式循環相結合的策略,根據葉片與流道的曲面形狀生成規則的單向螺旋式加工路徑,驅動刀軸隨葉片直紋面的U向或V向連續變化,刀具刀軸始終保持拖刀方式加工,避免刀軸矢量與葉片面形成垂直角度,從而影響加工效果。此種策略可以保證加工表面的刀路均勻,避免出現接刀痕迹,使葉片與流道之間的過渡圓角更加光順。

五軸編程加工不僅僅局限於軟體的模塊功能,還要有自己的發散思維,藉以基礎模塊作為輔助,便能達到自己想要的加工效果,正所謂,心有多大,舞台就有多大!

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