一、三元葉輪的造型
葉片曲麵包括: 圓頭部分和葉身(shēn)部分。根據設(shè)計圖(tú)紙要求, 通常製造一個橢圓形葉片圓頭(tóu)。橢圓形長(zhǎng)軸與短軸(zhóu)的比例值根據對葉(yè)輪的不同要求來(lái)定, 一般為3. 0。將(jiāng)葉身上的點與葉片圓頭上的點圓滑結合在一起, 形(xíng)成完整的葉片曲麵上的(de)點, 從(cóng)而造出完整的葉片曲(qǔ)麵。如果已經給出一係列圓頭上的點, 可以直接用(yòng)這些(xiē)點加上(shàng)葉片葉身上的點形成葉片(piàn)曲(qǔ)麵。通過定義葉片數(shù), 形成了各個葉片之間的通道。蓋盤曲麵和軸盤曲麵均為(wéi)回轉麵。
二、三元葉輪加工刀具
本著高效率, 低成本, 高剛性的原則(zé), 在係統開發過程中, 將刀具分為粗(cū)加工球頭錐形銑刀和(hé)精加工球頭錐形銑刀。
粗(cū)加工球頭錐形銑刀(dāo): 短(duǎn)刃( 帶分屑槽) , 剛(gāng)性好, 價格低(dī), 效率高。
精加工(gōng)球頭錐形銑刀: 長刃, 剛(gāng)性(xìng)較差, 價(jià)格較高, 隻用於葉片精加工。
三、在CAM 環境中製定流程合理的工藝(yì)
三元(yuán)葉(yè)輪加工應分為4 部分: 通道粗加工、圓頭精加(jiā)工、葉片精加工及輪轂(gū)精加工。
1. 通道的粗加工
方法采用(yòng)從葉片入(rù)口處進刀, 三角形走刀, 順銑方式。
在葉片深度方向上, 分多層加工, 一般深度(dù)選為與刀(dāo)具(jù)直徑(jìng)大體相同。在開槽的第一刀, 走刀(dāo)速(sù)度為擴槽的0. 5 倍, 一次將每一層直接開出(chū)。
由(yóu)於在葉片深度方向上的通道寬度有所不同,所以可根據通道寬度大小和加工深度(dù)大小來選用不同直徑、不同長度的錐形粗加工銑(xǐ)刀, 以便於提高加工效率和加工的穩定性。
在每層的軌跡與軌跡之間的間距一般選為0. 7~ 0. 8 的刀具直徑。葉片表(biǎo)麵和(hé)圓頭表麵的餘量可根據葉輪直徑和(hé)通道(dào)大小而(ér)定, 一般為(wéi)0. 5~ 1. 0mm, 輪轂表麵的(de)餘量為0. 6~ 1. 0mm。對於大直徑、葉片數比較少的葉輪(lún), 可(kě)以選剛(gāng)性較好(hǎo)的大直徑(jìng)錐形粗銑(xǐ)刀, 在這種情況下, 葉片表麵(miàn)餘量通常選0. 8~ 1. 0mm, 輪轂表麵餘量通常選1mm。
2. 圓頭的精加(jiā)工
對於葉片圓頭(tóu)選順銑方式, 一種(zhǒng)是恒定深度(dù)側銑, 另外一種是從(cóng)蓋盤到軸(zhóu)盤方向點接觸式銑圓頭。

在餘(yú)量方麵, 靠尖部的位置餘量為0. 0mm, 靠(kào)葉片(piàn)部位給有一定的餘量, 一般為0. 2mm, 這樣可保證在精加工葉片和圓頭之間(jiān)不留任何接刀痕(hén)跡(jì)。
3. 葉片的精加工
為了(le)保證加工質(zhì)量, 考慮刀(dāo)具的(de)切削(xuē)特點, 采用順銑的加工(gōng)方(fāng)式進行。
對於葉片側加工餘量(liàng), 可根據加工經驗, 編製適(shì)應性良好的(de)精(jīng)加(jiā)工程序, 使操作者根(gēn)據加工的實際情況選擇餘量(liàng)適合的精加(jiā)工程序, 同時在葉片頭(tóu)部(bù)進口處適當給出(chū)一定(dìng)的餘量, 使得在精加工時避開已加工好的圓頭表麵。
4. 輪轂表麵的精加工(gōng)
這一步(bù)采用從入口進刀, 從上往下走刀的順銑方式將流(liú)道按流線方向加工出來。軌跡與軌跡(jì)之間最大的波峰和波(bō)穀高度按照圖紙(zhǐ)要求, 得出最大(dà)軌跡數(shù)。餘量在輪轂側(cè)0. 0mm, 在葉片側給0. 5~ 1. 0mm不等, 具體選用標準可根(gēn)據葉輪大小與通道大小(xiǎo)而定。
5. 機床進給速度(dù)控製
在五坐標加工中心, 機(jī)床的運動是五軸(zhóu)( X、Y、Z、A、B) 聯動, 而一般常用的每分鍾(zhōng)進給量(liàng)限於三坐標X、Y、Z 聯動的數控加工。對於五軸X、Y、Z、A、B的(de)聯動, 進(jìn)給速度最(zuì)好采用時間的倒數, 這樣在滿足X、Y、Z 運動的同時又能(néng)滿足兩個轉軸A、B( C) 的運動, 使切削更加均勻, 既提高了加工的穩定性和加工(gōng)效率, 同時又提高了葉片表麵的加工(gōng)質量。
在CAD/ CAM 環境中通過對(duì)加工模型到加工相關(guān)的關鍵技術的有效(xiào)控製, 可以快速地搭建起可(kě)操作性強, 自適應能(néng)力優秀的三元葉輪加(jiā)工專家係統。該係統可以使新人在不十分了解(jiě)具體方法的條件下, 快捷地完成加工指令的生成過程, 在(zài)大幅度提升三元葉輪加工質量和生產(chǎn)效率的同時, 也為其他複雜零件的數控加工積累了寶貴(guì)經驗。
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