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叶轮多轴工艺方法设计【热门新闻】

2022-11-23 来源:湖北农业机械网

17:20:56来源: 贤集

粗加工工艺方法设计

根据前面多轴加工的可行性分析,本文采用两种五轴加工工艺方法对叶轮粗加工方法作对比,研究不同工艺方法对叶轮粗加工效率的影响。

(1)方法一(“3+2”五轴定位粗加工):“3+2”五轴定位加工实质上就是实现不同方位三轴加工的功能,此类机床的两个旋转轴是用来调整和固定刀轴与工件的相对位姿,而不是三轴机床中刀轴恒垂直于工件的位置。叶轮粗加工材料去除部位主要集中在两叶片之间流道腔槽内。

考虑到叶轮毛坯的形状,可使刀轴与叶轮毛坯的回转中心保持合适的角度进行五轴定位型腔铣削加工。定位角度的确定原则是保证最大刀轴的可达性,以尽可能多地去除流道内的多余材料,因此最佳定位角度可通过计算流道最大深度值处叶根线与叶顶线对应离散点连线的切矢h与回转轴z正向的夹角来确定,如图6所示。经计算定位角度Δθ=51.789°。

(2)方法二(五轴联动粗加工):叶轮五轴联动粗加工有3种不同的刀具路径规划策略,分别是基于轮毂面偏置算法、基于包覆面偏置算法和基于流线的偏置算法。叶轮粗加工在追求高效材料去除量的同时,还应尽量减弱粗加工时叶片的应力变形问题。对于此种叶片大且长的情况,选择基于轮毂曲面偏置算法加工,可以增加加工过程中叶片上部的刚性,有效减弱切削应力。

精加工工艺方法设计

叶片精加工有点铣和侧铣两种方式。侧铣加工刀具可达性较差,分层较多,表面光洁度差,而且根据叶轮几何尺寸需要多次换刀及清根加工,工序复杂。点铣加工切削力较小,精度高,可选取与叶根圆角相同尺寸球头刀精加工代替叶片圆角清根。本文中研究的增压器叶轮叶片为非可展直纹面,叶片较多且大小不同,主叶片又长又薄,因此选择点铣加工更为高效便捷。

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