机械加工和电火花加工的组合技术在叶轮制造中的应用.pdf

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1、机械加工和电火花加工的组合技术在叶轮制造中的应用*金玉淑/沈阳鼓风机集团股份有限公司中图分类号：TH16文献标志码：A两件焊接叶轮，焊缝熔合区域的焊角将文章编号：1006-8155（2013）06-0065-05减少流道过流面积，过多的焊角会导致AbstractApplicationofcombinedtechnologyof[1]压力系数的减小，因此采用适合该种叶mechanicalmachiningandelectrical轮的整体加工工艺方法非常重要。■摘要：介绍了机械dischargemachin

2、inginmanufacturing对于较宽流道的三元闭式叶轮，采加工和电火花加工的ofimpeller组合技术在窄流道闭用单独的整体铣制工艺可以完成闭式叶Abstract:Thispaperintroducesthe式叶轮制造中的应轮流道加工，但对于窄流道叶轮，由于流用，通过对比试验可applicationofcombinedtechnologyof道内结构形状的限制，铣削加工存在刀以充分证明，这种组mechanicalmachiningandelectrical具不可达干涉区域，因此采用多轴联动合加工

3、技术是电火花dischargemachininginthemanufacturing电火花加工是闭式整体叶轮的有效加工加工效率低、机械加ofnarrowpathclosed-typeimpeller，itcan[2]工有干涉等问题的有方法。从加工效率来看，机械加工的效befullyprovedbythetestcomparisonthat率远远高于电火花加工，这在沈鼓集团效解决方法。thecombinedmachiningtechnologyisa■关键词：窄流道闭闭式叶轮整体铣制和整体电火花加工中eff

4、ectivesolutiontothelowmachining式叶轮；机械加工；电得到很好的验证。电火花加工效率虽然efficiencyofEDMandtheinterference火花加工很低，但复杂电极的设计可以到达流道problemofmechanicalmachining.内任意位置。将两种加工方法结合，取Keywords:narrowpathclosedimpeller两种加工方法的长处，可以克服单一加mechanicalmachiningelectricaldischarge工方式的局限性，解

5、决电火花加工效率machining低、铣削加工有干涉等问题，实现叶轮的0引言整体加工制造，提高叶轮加工质量。叶片在进出口部分的高度对多变效1闭式叶轮整体加工率和压力系数影响很大，而这些参数又代表着喉部和叶轮流道的区域，因此对闭式叶轮的组合加工工艺就是在一于低流量系数叶轮的级性能，喉部和流块锻件毛坯上经过一系列加工工序，完道区域截面的减少对级性能影响很大。成叶轮的整体加工制造，其整个工艺过*资助项目：国家重点基础研究发展计划（973计划）极端条件下压缩机关键部件劣化机理及延寿关键技术（2012CBO2600

6、3）收稿日期：2013-06-08辽宁沈阳1108692013年第6期65制造工艺程如下：锻件毛坯→热处理→外轮廓粗加工→机应的电极，分粗、精电火花加工，完成整个叶轮流械加工流道→热处理→电火花加工流道→磨料道的电火花加工。流抛光流道→轮廓精加工→尺寸检验→喷砂→1.1.1机械加工无损检验→平衡→超转→无损检验。叶片弯曲程度很大且出口很窄，可使用的钻本文以两种窄流道闭式叶轮为例，展示了叶头直径较小，原有的由浅到深、由外向内的加工思轮的整体加工工艺研究。第一种：Φ400mm，二路并不适合该叶轮。因此采用了

7、钻深可达到12元叶轮，13个叶片，出口高度为16.5mm，进口高倍直径的DCN变色龙钻头（如图2），先加工最深度17mm，流道最小宽度为18mm；第二种：Φ的孔，然后再用DR钻头逐步向外扩孔。370mm，三元叶轮，叶片数为21个，叶轮最小出口高度为18.5mm，进口最大高度为38.5mm，进口两叶片间最小宽度为8.0mm。首先采用机械加工方式，根据流道形状，在机床上将叶轮摆到最优位置，采用单轴强力大进给切入工件，经过多个偏摆位置最优组合，从叶片外部切入，在很短的时间内将流道内大部分材料去图2DNC变色龙喷

8、水钻图除，保证加工的高效性和稳定性，再加上强约束条图3是二元叶轮最终加工程序的仿真效果，件下的铣削加工，保证了流道表面的加工精度。共使用了7个钻孔程序，通过软件计算，可以去其次采用电火花加工方式，根据流道内剩余除约42%的加工量。量，在确保电极尺寸尽可能大的情况下，进行无[3]干涉的电极运动路径规划。根据叶轮形状，利用三维软件拆出电极整体形状，然后进行运动轨迹设计，根据电极运动需要，对电极进行减薄处理，如有必要再进行剖分处理。