閉式葉輪多軸銑削的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、葉輪作為水輪機(jī)、汽輪機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)等產(chǎn)品中，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換或者氣、液增壓的重要零件，因整體性能高的特點(diǎn)，在國(guó)防工業(yè)、能源工業(yè)、基礎(chǔ)工業(yè)中的應(yīng)用日趨廣泛。閉式葉輪的制造一直以來(lái)都是機(jī)械制造領(lǐng)域的難題之一，主要是以多軸銑削加工為主，隨著3D打印等先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，也拓寬了閉式葉輪制造技術(shù)。針對(duì)本課題研究的閉式葉輪，其幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜、葉片薄弱、材料難切削，采用多軸銑削加工主要瓶頸是刀具可達(dá)性差、加工切削變形等。
　　本課題以閉式葉輪的高

2、效、高精多軸銑削為目的，進(jìn)行了以下幾個(gè)方面技術(shù)研究:
　　(1)高效多軸銑削加工工藝技術(shù)。
　　由于閉式葉輪屬于薄壁性零件，通過(guò)對(duì)閉式葉輪幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與材料特性分析，經(jīng)過(guò)切削系統(tǒng)的有限元分析，提出了防止葉片切削變形的控制措施，創(chuàng)新了閉式葉輪加工策略，制定了適合的工藝參數(shù)，從而提高了加工閉式葉輪的效率與質(zhì)量。
　　(2)刀軸矢量?jī)?yōu)化控制技術(shù)。
　　針對(duì)閉式葉輪通道窄小，葉片曲率變化大等特點(diǎn)，對(duì)刀軸矢量進(jìn)行控制，最大

3、程度避免了工件與刀具的干涉;同時(shí)通過(guò)優(yōu)化刀軸矢量，有效避免了刀軸矢量的突變，使得多軸聯(lián)動(dòng)加工過(guò)程更加平穩(wěn)光滑，提高閉式葉輪加工質(zhì)量和加工效率。
　　(3)閉式葉輪虛擬制造技術(shù)。
　　將DMG125P五軸加工中心的閉式葉輪虛擬制造系統(tǒng)應(yīng)用于本文研究中，通過(guò)閉式葉輪虛擬制造技術(shù)，規(guī)避了過(guò)切、碰撞等容易出現(xiàn)的加工問(wèn)題。
　　(4)對(duì)閉式葉輪多軸銑削進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，并利用三坐標(biāo)檢測(cè)機(jī)床對(duì)閉式葉輪曲面型線進(jìn)行檢測(cè)，滿足設(shè)計(jì)要求;通