閉式葉輪多軸銑削的關鍵技術研究.pdf

1、葉輪作為水輪機、汽輪機、發(fā)動機、風機等產(chǎn)品中，實現(xiàn)能量轉換或者氣、液增壓的重要零件，因整體性能高的特點，在國防工業(yè)、能源工業(yè)、基礎工業(yè)中的應用日趨廣泛。閉式葉輪的制造一直以來都是機械制造領域的難題之一，主要是以多軸銑削加工為主，隨著3D打印等先進制造技術的發(fā)展，也拓寬了閉式葉輪制造技術。針對本課題研究的閉式葉輪，其幾何結構復雜、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，進行了以下幾個方面技術研究:
　　(1)高效多軸銑削加工工藝技術。
　　由于閉式葉輪屬于薄壁性零件，通過對閉式葉輪幾何結構特點與材料特性分析，經(jīng)過切削系統(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)刀軸矢量優(yōu)化控制技術。
　　針對閉式葉輪通道窄小，葉片曲率變化大等特點，對刀軸矢量進行控制，最大

3、程度避免了工件與刀具的干涉;同時通過優(yōu)化刀軸矢量，有效避免了刀軸矢量的突變，使得多軸聯(lián)動加工過程更加平穩(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。
　　將DMG125P五軸加工中心的閉式葉輪虛擬制造系統(tǒng)應用于本文研究中，通過閉式葉輪虛擬制造技術，規(guī)避了過切、碰撞等容易出現(xiàn)的加工問題。
　　(4)對閉式葉輪多軸銑削進行驗證試驗，并利用三坐標檢測機床對閉式葉輪曲面型線進行檢測，滿足設計要求;通