轴流泵叶片的数控加工技术分析
轴流泵叶片的数控加工论文
轴流泵叶片的数控加工论文1轴流泵叶片数控加工技术要求及处理工艺1、1叶片加工材料一般来说，轴流泵叶片制造材料选用ZGOCr13Ni4Mo材料。
这种材料具有可焊性强、硬度高、抗气浊性强、耐磨等优点，是水泵、水轮机等制造业中常用的材料类型。
该材料的各项化学成分如表1所示。
1、2数控加工技术要求轴流泵制造项目招标文件中，对叶片数控加工的技术要求主要体现在以下几个方面：（1）叶片型线最大偏差应该控制在叶轮直径的0。
15%以下。
（2）对叶片正面与背面的波浪度要求为，波浪度小于0。
02，叶片进出水口容易出现气浊现象的部位，波浪度需要控制在0。
01。
（3）叶片安放角度偏差需要控制在15°。
（4）叶片表面粗糙程度应该满足设计要求，需要控制在Ra6。
3以下，采用数控机床五轴联动模式实施加工。
1、3处理工艺传统的轴流泵叶片加工方式主要是表面手工打磨，而现阶段主要的叶片加工方式为数控机床加工，在数控机床系统中配置了COM、CAD、CAE软件，能够按照设计要求进行叶片曲面流线设计，进行仿形加工，与手工打磨工艺相比，数控加工方式在加工流程方面有一定的变化，增加了数控加工流程以及叶片表面坐标检测等流程。
采用数控机床加工叶片工艺流程为：叶片树溶处理→叶片随形磨、打磨→按照叶片坐标、投影检测坐标，划出中心孔位置线及零度位置线→钻两端中心孔→粗加工叶片柄部→叶片坐标检测、记录→探伤检查→精加工叶片柄部→钻定位孔或铣→叶片坐标检测、记录→叶片表面数控加工→叶片称重分组及转子体装配→加工叶片外球形→校静平衡。
其中，与传统的叶片加工方式不同，数控机床叶片加工精度更加明显，效果也更加显著。
虽然在小批量轴流泵叶片加工中，采用数控机床加工方式会增加成本费用，但是能够确保叶片质量，确保叶片型线、表面粗糙度、重量等具有高度的精确值，满足设计要求，能够提升轴流泵的运行性能。
2轴流泵叶片的数控加工轴流泵叶片数控加工工艺能够提升加工效率，提高加工的精度，与常规的叶片精加工工艺相比，具有很大的优势。
叶轮轴数控加工技术及叶片加工误差分析
科学技术创新2021.06叶轮轴数控加工技术及叶片加工误差分析闪双凤张丙臣(鹤壁市机电信息工程学校,河南鹤壁453000)数控技术的成熟应用,使得机械零件的精细化加工成为了可能。
它以PLC 作为控制中心,使用M N C 系统完成对刀具的控制,更加快速、更加精准的完成特定工件的加工。
叶轮轴上的叶片,既有弧面也有平面,因此加工难度较大。
使用数控技术进行加工有助于改善成品叶片的精度,对降低制造成本、保证使用效果有积极帮助。
1叶轮轴加工工艺问题及方法改进1.1叶轮轴原加工工艺问题分析某叶轮轴生产车间在技术改良前的加工刀具和加工参数见表1。
表1叶轮轴加工刀具和参数从加工效果来看,原工艺流程存在以下问题:第一,使用普通车床虽然降低了成本,但是因为加工效率低,且精度差,导致残次品率高;第二,内螺纹的底孔未经过精镗处理,孔径误差较大。
孔径偏小会导致外接轴无法正常连接,孔径偏大又会导致外接轴松动,转动时会产生明显的晃动。
第三,在铣削处理中,粗铣与精铣采用相同类型的铣刀。
精铣时可能会出现精度达不到要求的情况,而粗铣又会导致刀具过快磨损,增加刀具更换频率。
1.2方法改进鉴于原工艺存在诸多缺陷,需要对该叶轮轴生产工艺进行改良。
一种思路是采用数控技术,将车床与铣床联用,相互配合完成对叶轮轴工件的加工。
这样既提高了加工效率,同时也能够保证精度,有利于实现高质量、批量化的工件制造。
经过改良后的加工工艺,可以根据零件制造要求的不同,分别提供粗加工、半精加工和精加工三种模式,提高了机床的利用效率。
2叶轮轴数控加工技术2.1三维模型的建立利用U G 10.0软件进行建模。
启动软件之后,选择工具栏中的“插入”选项,在子选项中点击“创建草图”,可以得到一个新的绘制界面。
利用软件提供的线段、模组等完成叶轮轴叶片平面图的初步绘制。
在草图上添加参数进行标记,包括叶轮轴的直径、叶片的弧度等。
保存草图之后,利用软件提供的“拉伸”功能,在一侧的选项框中,输入相关的参数,包括高度、距离等,所有参数填写完毕后,点击“确定”将平面图拉伸成立体模型。
大型轴流式和贯流式叶片数控加工技术
万安轴 流式叶片的加工进一步积累 了经验 ，使轴流
式和贯 流式转轮叶片的数控加工技 术进一步成熟 ，
收稿 自期 ：２ ０ ０ ５—１ ～ｌ １ ４ ’
作者简介：胡章洪（９ ６ ） １６ 一 ，男 ，高级工程师 。数控主任工程师 ，９９年毕业于重庆大学 ， １８ 在东电从 事数控加工工 艺和编程 以及 三维测量工作 。
维普资讯
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撑 杆支撑 叶 片 ，根据 法兰 中心 和假 轴 中心找平 叶
片，再根据法 兰上划 出的水平线确定 叶片的旋转 自
2叶片三维造型对于大型轴流式和贯流式转轮设计给出的叶片一般只有正面和背面曲面法兰球面法兰过度包括正背面叶片髓后处理出水边法兰去除多端面法兰柱理数据卜余余量面法兰球面兰卡11面及叶j瓣fli处理局部补焊和假轴面等计算而划线十数控加1叶叶片正面火轮进水边出水片头部衙法兰球叶边法兰球面法皇球面度rl斫外午外同定位面rifi抛吲及钻样板外及钻样板定位dongfangelectricreviewv0120no一mar200649r面以及裙边等只是给出了截面相关尺寸
ａ ｄ ｓｍｕａ ｉ ｇ ｍａ ｈ ｎ ｎ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓｆ ｒｌｒ ｅ ｋ ｐ ａ ｎ ｕ ｕ ａ ｌ ｄ ｓ ｎ ｉ ｌｔ ｃ ｉｉ ｇ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｏ ａｇ ａ ｌｎ ａ ｄ ｔ ｂ ｌｒｂ ａ ｅ ． ｎ
Ｋｅ ｒ ｓ Ｋ ｐａ ｕｂ ｎ ； Ｔ ｂ ｌ ｕｂｎ ； Ｂａ ｅ ＮＣ Ｍａ ｈｎｎ ｙｗｏ ｄ ： ａ ｌｎ Ｔ ｒ ｉｅ ｕ ｕ ａ Ｔ ｒｉｅ ｒ ｌｄ ； ｃ ｉｉｇ
叶片多轴数控加工技术分析与研究
叶片多轴数控加工技术分析与研究
李荣丽
【期刊名称】《今日制造与升级》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】叶片类零件随着设备精度的提高,制作难度也随之增大,其加工质量决定设备的使用效率与寿命。
传统的加工技术制作叶片类零件质量较低且效率不高,但是
随着计算机等技术的发展,可以通过多轴数控技术完成各种复杂曲面零件进行加工。
文章以航空发动机叶片为研究对象,通过计算机技术建立叶片模型与加工方案,并对
方案进行仿真模拟。
【总页数】3页(P31-33)
【作者】李荣丽
【作者单位】陕西职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG659
【相关文献】
1.四轴联动数控加工技术加工水轮机叶片的应用
2.基于UG的螺旋叶片数控五轴加工技术分析
3.螺旋叶片的五轴数控加工与仿真研究
4.透平叶片五轴数控加工工艺
技术分析
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轴流泵叶片的数控加工技术分析
转 动中心线相吻合 。按照具体设计要求尺寸建立一个立体 的靠模 ， 多由多块样板构成， 每一块样板模型工作面必须符合设计截面尺寸 要求 ， 然 后 通 过切 割机 机 床 沿 中心 线进 行 切 割 加 工 ， 将靠板组装起 来， 形成立体的靠模 。 对 于 叶片 工 作 面 的加 工 ， 可 以先 加 工 好 一 面 ， 然 后 翻 面 安装 ， 最 后 对 另 一 面进 行 加工 ， 利 用 多 个 轴联 动 的方式 加 工 。这 种 联 动加 工
方 式 能够 增 加 叶 片 两 端 的 辅助 支 撑 ， 提 高 叶片 安 装 的 刚 性 ， 保 证 安 装质 量 ， 避 免行 刀 过 程 中 的振动 影 响其 表 面粗 糙 度 的要 求 。 在 轴 流 泵 叶 片数 控 加 工 过 程 中 ， 加 工 的方 式 多 种 多 样 ， 加 工 速
科 技 创 新
２ ０ １ ４ 年 第３ ４ 期ｌ 科 技创 新与应 用
轴流 泵 叶片 的数控 加 工 技术分析
陈 勇
（ 柳 州职业技术 学院机 电工程 系， 广西 柳 州 ５ ４ ５ ０ ０ ６ ）
摘 要： 轴流泵常用于城 市给排水、 农业排 灌、 电厂输送循环水等， 具有扬程低、 性能参数 可调节、 流量大、 低水位等优 点， 所以得 到 了广 泛 的应 用 。 叶 片是 轴 流 泵主 要 的 部件 之 一 ， 叶 片 的质 量 对 轴流 泵各 项性 能指 标 有 直接 影 响 。 文章 对轴 流 泵 叶 片数控 加 工 的 技 术要 求 、 工 艺等 进 行 了分 析 ， 供 有 关人 员参 考磨主要是依靠木模精度来控制叶片 精度 的， 而 木模 容 易 发 生 变形 ， 最 大 的变 形甚 至 达 到 １ ２ 毫 米 。采 用 传统 的加工 工 艺 ，叶片 的 精度 靠 测 量 精度 以及操 作 控 制来 实现 ， 存 在一 定 的误 差 性 。在 叶 片 曲 面加 工 的 过程 中 ， 传 统 的加 工 机 床采 用 低速 铣 床 ， 叶 片 的型 线很 难 控 制 ， 特 别 是 叶 片较 薄 的位 置 ， 铣 床在 切 削力 作 用 下 ， 会 产 生 很大 的振 动 ， 影 响精 度 控 制 ， 并 且容 易 形 成加 工 死角， 不能满足客户加工 的具体要求 。因此现 阶段这种手工打磨加 工工艺逐渐被淘汰， 数控机床叶片加工工艺成为这一领域发展的必
轴流叶片四坐标数控加工研究的开题报告
轴流叶片四坐标数控加工研究的开题报告一、研究背景随着科学技术的不断发展和工业生产的不断进步，机械加工技术也越来越复杂和高端化。
现代航空、航天、汽车等行业对叶片等高精度机械零件的需求也越来越高。
而传统的手工加工方式已经无法满足高精度机械零件的制造需求。
此时，数字化的机械加工技术则应运而生，其中数控技术已经成为了高精度机械零件加工的主流技术。
轴流叶片是在涡轮机等设备中广泛应用的重要机械零件。
由于其外形复杂，精度高，生产难度大，在现代制造过程中，往往需要借助数控加工技术才能满足其要求。
而轴流叶片的数控加工不仅需要加工中心、制造工艺的支撑，还需要拥有多轴四坐标数控系统的加工设备，能够实现自动化的加工流程控制。
二、研究内容本文研究的是轴流叶片四坐标数控加工的技术实现问题。
具体工作如下：1.了解现有的数控加工技术和轴流叶片加工技术，分析它们的优缺点。
2.对多轴四坐标数控系统的工作原理、数控编程、运动控制等方面进行深入研究，并分析其与轴流叶片加工的结合。
3.研究轴流叶片的几何特征和加工要求，确定数控加工中需要解决的难点和关键技术问题。
4.设计合适的数控轴流叶片加工流程和参数，以确保加工精度和效率。
5.通过实验验证，对数控轴流叶片加工的加工效果进行评估和比较。
三、研究意义本研究旨在解决轴流叶片加工中的难点和技术问题，为高精度机械零件的数控加工提供参考。
其研究结果可以促进相关领域的技术进步和工业发展，同时也有助于提高机械加工生产的效率、降低生产成本、提高产品质量，具有较高的应用价值和推广价值。
四、研究方法本文采用实验研究和理论分析相结合的方法，具体步骤如下：1.了解和分析现有的数控加工技术和轴流叶片加工技术，分析其优缺点和应用范围。
2.对多轴四坐标数控系统进行分析和研究，学习数控编程和运动控制原理，掌握其工作流程和方法。
3.研究轴流叶片的外形特征、加工要求等问题，确定数控加工中需要解决的关键难点。
4.设计合适的加工工艺、流程和参数，进行实验加工，并对加工效果进行评估和比较。
轴流泵叶片加工新工艺
轴流泵叶片加工新工艺冯滴清;雷艳辉【期刊名称】《金属加工：冷加工》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】2页(P35-36)【作者】冯滴清;雷艳辉【作者单位】湖南利欧泵业有限公司湘潭 411201;湖南利欧泵业有限公司湘潭411201【正文语种】中文1.问题分析我公司轴流泵叶片生产采用的是精密铸造成型，材质是ZG1Cr18Ni9不锈钢，叶片曲面工作面和背面以前采用的是打磨抛光的加工工艺，然而叶片表面为不规则的复杂曲面且曲率变化大，打磨不仅劳动强度大、效率低下，也无法保证打磨加工后的曲面形状符合设计模型要求。
由于叶片铸造变形和收缩率不一致，导致每一个叶片曲面厚度和翼型尺寸难以保证，并影响叶轮部件的整体质量。
以轴流泵型号1400ZLB5-2.5为例，对比传统加工工艺及新加工工艺进行说明。
图1为零件图，图2为毛坯铸件实物图。
2.原加工工艺过程分析工艺过程:①毛坯检查:叶片安装在划线平台上，找出Sφ1140mm外球工艺圆台和叶片根部φ80mm外圆的各中心孔及0°线。
②打样冲后钻中心孔。
③上叶片专用夹具，夹紧叶片两型面，顶中心孔，粗精车φ80mm外圆、φ198mm外圆、Sφ450mm内球及平面各至图样尺寸。
④上叶片钻孔夹具，钻模板对准叶片零刻线，钻4个沉头螺栓孔和5个φ8mm孔。
⑤铣去Sφ1140mm球外圆上工艺圆台。
⑥按叶轮部件图组装后，配车Sφ1140mm外球至图样尺寸。
⑦打磨叶片两型面，后抛光处理。
图1图23.新工艺路线分析为提高产品质量，新工艺要求:第一改为利用先进的三维坐标仪画出叶片毛坯0°线和两端中心，以减小辅助夹具找中心造成的精度误差。
第二采用五轴联动数控铣叶片型面，通过编程分粗铣和精铣二道工序完成。
按图样技术要求:叶片的表面粗糙度值Ra=6.3μm，叶片工作面波浪度不大于1/100，背面波浪度1.5/100，叶片的型线偏差不超过±1mm，叶片厚度的允许偏差为叶片设计厚度±1mm，同一台泵叶片间的重量允差不超过200g。
叶片数控加工
水轮机叶片数控加工溪洛渡水电站是金沙江水电站基地下游四个巨型水电站中最大的一个，电站总装机1386万千瓦，多年平均发电量571.2亿千瓦时，是中国第二、世界第三大水电站。
溪洛渡水轮机叶片采用不锈钢整体铸造，全部数控加工。
我公司通过技术上的调研分析、工艺上的充分准备，顺利完成了溪洛渡水轮机叶片的数控加工。
现对叶片的数控加工工艺过程及质量控制要点进行总结，为以后叶片的数控加工积累经验。
1.叶片加工工艺（1）叶片的加工工艺过程溪洛渡叶片的加工工艺充分考虑了大型叶片的加工特点，主要工艺过程如图1所示。
图1 工艺过程（2）加工前工艺准备毛坯质量的控制：叶片为不锈钢铸造结构，材料为0Cr13Ni4Mo，为了保证叶片数控加工，将叶片正、背加工余量控制在50mm之间。
将叶片在铸造分厂进行粗磨，以免有铸造缺陷，损害刀具及浪费台时。
在叶片的正面标有加工找正用的四个定位基准点并附其坐标值。
胎具准备：由于叶片为不规则形状，不能直接在机床上装夹并加工，为便于叶片的加工，提高数控机床的加工效率，提制了叶片数控加工用的正、背面胎具。
鉴于水轮机叶片的形状特点，叶片胎卡具的设计必须遵循下几条原则：（1）由于叶片的重量大，所以胎卡具必需有足够的强度。
（2）胎卡具的支承位置必需保证叶片重心摆放稳定，叶片曲面的各个被加工部位必须在机床的有效行程之内。
（3）必须有足够的支承点以确保加工时叶片不发生大的变形。
把合位置牢靠。
并且在把合时不易引起叶片的变形。
把合位置要避免在加工时和刀具及铣头发生干涉。
（4）采取减振措施尽量减少加工中的振动。
（5）装卡灵活方便。
（3）叶片的找正：将胎具吊到机床平台上，将胎具与平台压牢固；将叶片吊到胎具上。
用数控机床铣头重新测量四个定位基准点的相对坐标值，调整叶片位置保证四个基准点的相对坐标值误差在2mm以内，即视为叶片找正，并在胎具上设定一个机床的基准，即零点坐标。
（4）叶片的加工操作者根据编程人员编出的数控程序加工工件。
浅谈整体叶轮五轴数控加工技术 刘辉
浅谈整体叶轮五轴数控加工技术刘辉摘要：整体叶轮作为动力机械的核心部件，在航空航天、能源动力等领域应用日益广泛。
叶轮加工质量的好坏直接影响到叶轮的空气动力性能和整个动力装置的机械效率。
而叶轮由于其特殊的形状结构，使得叶轮的加工成为机械机加工领域的一个难点，因此对叶轮加工的关键技术进行研究具有重要的意义。
本文利用单位现有的五轴加工中心，借助于编程软件HyperMILL对整体式叶轮的五轴数控加工关键技术进行研究。
关键词：整体叶轮；五轴数控；加工技术1 整体叶轮五轴数控加工工艺分析结合产品的特点，以及叶轮具体应该，怎样使用才能保证制定出来的加工工艺流程更加科学合理：（1）在锻铝材料上车削加工回转体的具体外形；（2）把流道部分设置加工得更粗一些；（3）对于流道部分必须要注意精细化加工；（4）对于叶片也要注意精细化加工；（5）清根。
在这篇文章中，具体规划并研究了加工轨迹的设定，叶片进行精细化加工，设置并加工流道部分等几个方面。
结合整体叶轮的具体结构特点，对于怎样装夹，夹具，刀具参数，以及作业过程中需要使用机床的类型等各个方面，我们都会有一个具体的了解。
要想最大程度上保证加工效率得到提升，必须要保证加工过程中不能出现碰撞等具有干涉性的行为，此外，大直径铣刀是最合适的加工工具，在诸多的铣刀类型中最为合适的便是多刃铣刀。
但是平底铣刀对于流道粗加工工艺来说是不二的选择，球头铣刀便是精细化加工叶片，以及流道时最为合适的工具。
锥度球头铣刀比较适用于加工一些流道不是很宽的叶轮。
2 叶轮五轴加工2.1叶轮五轴加工的工艺参数由于叶轮的叶片太薄，吃刀量过大容易造成叶片的变形与断裂，太慢又严重影响加工效率；而切削速度太慢容易造成表面挤压变形，过快又容易造成表面的颤纹；进给速度太快容易造成表面应力过大，太慢则达不到加工的目的。
本文的切削参数是根据刀具的材料、机床性能、加工材料及操作者的多年工作经验和多次切削试验得来。
2.2叶轮五轴加工轨迹生成本叶轮的五轴部分由HyperMILL软件进行加工，通过对叶轮模型的处理，对加工方法的选择，对刀具的选择，对软件参数的设定和对高速加工路径的规划，叶轮五轴加工轨迹生成过程和加工方法，如表1所示。
水轮机叶片数控加工工艺的关键技术分析
水轮机叶片数控加工工艺的关键技术分析发布时间：2023-01-13T07:36:34.960Z 来源：《中国科技信息》2022年16期第8月作者：郭晓明[导读] 数控加工工艺是当今世界上最有效的水轮机叶片制造技术，也是世界上最先进的水轮机制造技术之一，郭晓明哈尔滨电机厂有限责任公司摘要：数控加工工艺是当今世界上最有效的水轮机叶片制造技术，也是世界上最先进的水轮机制造技术之一，相关技术人员应该对该项工艺给予重点关注。
本文分析了水轮机叶片数控加工工艺的关键技术，期望为相关人员提供参考。
关键词：水轮机叶片；数控加工；关键技术前言：水轮机的转轮叶片是水轮机的核心部件，其制造精度直接关系到其效率的提升和关键水力特性的发挥，而高精度的叶片成型加工技术可以提高一个百分点的利用率，具有长期而又可观的效益，因此，探究水轮机叶片数控加工技术对水力资源的有效利用具有重要意义。
1.水轮机叶片数控加工工艺及质量控制1.1数控加工设备的使用数控机床具有高效率、高难度、高精度的特点，数控加工模拟则是利用软件对加工环境、刀具路径、刀具切割等工艺参数进行检验与优化，因此数控在机械制造领域得到了广泛的应用，特别是在水利领域，许多曲面和曲线都是常规机床无法处理的，因此需要采用多轴联动的 CNC加工中心来完成处理任务。
大型复杂表面零件的 CNC编程是实现其数字化生产的关键技术，而 CNC程序设计是对其进行数字模拟和优化的一种方法，它的核心技术有：复杂零件的三维建模与定位、五轴连杆轨迹规划与计算、雕刻曲面的刀轴控制、切割模拟与干涉检查等。
其中，五轴数控机床具有最高的加工精度和效率，采用万能铣刀，仅需要完成最后的表面打磨，就可以完成大规模的随型切削。
1.2水轮机叶片的检查及加工在水轮机叶片数控加工中，精确地测量叶片型面是十分必要的，在进行切削加工之前，为了得到最合理的切削位置，需要对刀片的加工余量进行分析。
因此，在进行切削前，对刀形表面进行检测，有两个主要目的：一是将叶片毛坯的实测资料输入电脑，与理论模型进行比较，使其达到最合理的加工余量分配。
白山大泵叶片加工与数控编程
（ 尔滨 电机 厂 有 限 责任 公 司制 造 工 艺部 ， 龙 江 哈 尔滨 １０ ０ ） 哈 黑 ５０ ０
摘 要 ： 了大型抽水蓄能水轮机 组泵轮 叶片制造过程 中制造 工艺和编程的工 艺措施。 叙述 首次 实践 ， 完成了哈 电大型抽水蓄能机组 泵轮 叶片厂 内加工和数控编程 工艺。 为今后其他大曲率泵轮 叶片的ｈ．提供 了参考 。 ｒ － 关键词 ： 抽水 蓄能水轮机 ； 叶片 ； 数控编程
２叶片曲率大，难于控制叶片回弹量．需
多次模 压 ．
；
堕童 里Ｌ 一
・ 裎 把 匀 后增 ． 霪 的 增制 。 翕而再 运动情况。这是我公司首次进行的机床完全仿真 ， 蝙篙 量 ｚ 舡 把 栅 Ｉ 黼 鬟 喜 ， 加
— — 一个 点数控铣头的
再 次调 为总后的数控编程提供了依据。
叶片分瓣时 ， 我们分析了整个叶片曲率变化 规律和叶片厚度变化规律 ，选择了最合适的部位 将叶片分成两部分：曲率相对变化小的部分作为 长叶片 ， 厚度薄的部位作为短叶片。这样在加工大 曲 、 率 薄叶片时， 叶片短 ， 刚性增强 ， 相对于整个叶 片可以有效的控制加工变形。
片相当于两个单独的叶片 ，而且两瓣叶片的四个 刚性。 其次通过计算出叶片曲面的最小曲率半径。 边上均有 ３ 个边是装焊坡 口。因此在数控加工中 我们选择 Ｏ１０ ｍ增强型特制铣刀盘作为加工刀 ６ｍ 要控制分瓣 叶片的加工精度 ，确保两瓣叶片在装 具 。 焊过程中即满足对接坡 口的精确又满足叶片的进 切削参数的选择 ， 我们采取了小切削量 ， 切 出口 角度和型线要求。 削过程中浇注切削液， 加快切削散热， 以减少因切 如何处理好这一问题 ， 我公司采用了如下方 削热而产生的变形。由于刀具和切削参数选择 的 式解决 ： 提高找正精度。采用新的均差找正方法。 合理， 加工过程中叶片基本没有变形 ， 保证了装焊 采用多点支撑的新式胎具，合适的铣刀和小切削 质量。 量 加工 方式 。 ２ 数控编程和造型。 ＇ ４ 叶片的“ 五轴联动” 加工 Ｚ１ 数控找正的精度分析。 对于一般混流式叶 数控编程必须经过多次计算。在选择刀具后， 我们 片， 我们数控加工时， 叶片上找正点的找正误差只 进行机床五坐标联动时刀轴角度和残余高度 的预 要按 ＩＣ标准选择 ，就可以满足转轮叶片的型面 计算， Ｅ 确定数控编程参数 ， 检查过切和干涉。然后 要求 。 但是白山泵轮叶片却不同。由于分成两瓣 ， 进行机床仿真加工的完整过程。 如果两瓣 叶片在加工过程 中误差按 ＩＣ标准选 Ｅ 使用平底刀具“ 五轴联动” 加工时， 必须防止 取， 那么在两段叶片装焊时， 对接处将可能反映出 刀具的后角与叶片发生干涉，后角太高的又影响 最大 １ ｍ ０ ｍ的错位。这样不但给焊接工作带来相 加工的效率。同时， 由于叶片的曲率变化较大 ， 刀 １加工方案的选择 当大的困难， 就整个叶片的型面而言 ， 使产品泵轮 具轴的摆动也相对较大些 ， 必须设置过切警告。 我 由于蓄能机组叶片薄 ， 曲率大， 容易变形 ， 国 不能与模型转轮几何相似，对水利性能将产生相 们用叶片的曲面作为驱动曲面， 进行过切计算。 见 ￣－ ＿ ｚ司采用模压与人工铲磨相结合的加工方 当大的影响， ｂ －－ｋ － － ￣＇ － 而要消除偏差 ， 达到数控加工 叶片的 图 ３ 所示。经过计算得出的结果是叶片与刀具没 式。 我公司虽然在模压叶片领域有很多经验， 但模 精度， 在操作空间和实施 Ｅ 的难度是很大的。实践 有发生过切和干涉的问题。实际操作中也没有发 压 白山这种尺寸和曲率的叶片还存在一定 的困 中将找正误差控制在 Ｉ Ｃ Ｅ 标准的 １ ， 才能基本 生 过切 和干 涉 。 ４内， 难。 如果采用铸造与数控加工结合的方案 ， 由于泵 满足两瓣泵轮叶片装焊后的型面精度。 轮叶片包角和厚度的原因， 加工中容易产生变形 。 ２ ２均差找正。对于空间的任何曲面 ， 在计算 只要有 ３ 个点找正， 就可以确定这一 曲 因此选择合理的叶片加工方案成为制造白山叶片 机造型中， 的关 键。 面的位置。因此 ， 作为找正和基准， 只要理论型面 首先 ， 根据我公司的经验和技术 比较 ， 我们 和测量数据在相同的 ３ 个测量点上一致，就达到 提出三种加工方案。通过 比较我们最终采用了叶 了数控加工中的找正要求。以往我公司找正过程 片分瓣铸造 ， 五轴联动数控加工， 在转轮叶片挂装 中 采取 ３ 个数据点来拟合叶片 ， ４ 第 测量点作为 图 ３ 刀具干 涉的 计算 时焊接成整体叶片的工艺方案。三种方案的优缺 参号 的原因也是如此。 由于此次泵轮叶片是我公司首次数控加工 点比较如下表 ： ４点均差找正的原理是计算机每增加一个拟 此类型叶片 ， 我们专门为此构造了机床模型， 在生 片 整体叶片数控加工 叶片分两瓣鼓控加工 合找正点 ，就 自 成刀位轨迹后 ， 利用机床仿真功能 ， 对每一种叶片 优点：ｌ 叶片材质好，型线准确． ＿ ｉ叶片型线准确． １ 单干叶片刚性好，容易控 片变形． ＿ 扣十 动 调整 一 次 找正 的 过程进行了监控 ， １‘ ｌ 确定加工过程中是否有 ｚ叶片总体制造周期短． ２蝙程和拽正的时间相对 ２数控加工经验成 工装费用少． ｊｆ 魄 ：ｉ 由于仅 ｌ 千叶片，模压成丰太高． ４ ｌ造度，造量由 装时对礴成体单＿加疆 差 使 个 铣头。ｎ 片、夹具之间的干涉发生。在仿真过程 铸 大丽余 于片焊要茜接 ＿瓣片王 误 ， 每…、 景 — ｌ 叶 应 ，Ｉ 难 铸 箅高 焊 萌叶 工 雨 控… … 拟
轴流式水轮机叶片数控加工刀具应用分析
搞 要 对辘流式水轮机叶片五坐标加工用数控刀具的应用情况进行了简要分析和论述 ，包括叶片数控加工 中刀具的国产
化 研制 、 刀具 修复 及取 得 的经 挤效 果 。
美 键词
轴 流式 水 轮 机 ；叶 片 ；数 控 加工 ；刀具 国产 化 ；刀 片 国产 化
盘） ，只能利 用 刀 片 ４次 ，而 与绵 江厂 合 作 开发 出的正 、反 两种刀 盘 ，将刀 片使 用次 数 提高 到 ８ ，增加 了 １ 。原装 刀具 为杆 杆 次 倍 式 刀 片 压 紧 结 构 ，设 计 、加 工 生 产 比 较 复 杂 ，技术人员 在原形 状不 变的基础上 ，采 用 普通 的螺钉压 紧刀 片式结 构 ，试加工 取得第 ｉ 期 ２０ ０ ２年 ３月
电气 ＱＩ Ｎ Ｄ ＮＧ 东 方 Ｉ 评 论 Ｇ Ｕ ０ Ｇ ＤＡＮ Ｉ Ｌ Ｎ Ｐ
． ． １ ６ ３
Ｍ ． ０ ２ ２０
轴 流 式 水 轮 机 叶 片 数 控 加 Ｉ 刀 具 豇 分 祈
技 术 ，成 功地 、高效率地 运用数 控 刀具 。 高坝洲 （Ｏ一１６ Ｉ ２ ）轴 流式 叶 片 因业 主
要求 采用 数控 加 工 ，由 ５ Ｚ Ｆ Ｇ龙 门移 动 式 数
曲面和 凹曲面 ；其 次 ，选用 刀具不 仅 要根 据 机床 的 功 率 、铣 头 的 转 速 、 叶 片 材 质 及 刀 具 和刀片 的有关 切 削参 数作 计 算 ，而且 要根据
１ 概 述
水 轮机转 轮 是水 轮机 中最 重要 的部 件 ，
构上相 比有一些 特殊性 ，这给 加 工工 艺 、仿 真 加 工 编 程 造 成 了更 大 的 难 度 ，也 给数 控 刀
叶片数控加工关键技术的研究
机床与液压
Ｍ ＡＣＨＩ ＮＥ ＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬ ＣＳ Ｔ Ｉ
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第３ ８卷 第 ｌ 期 １
Ｄ Ｉ １．９９ ｊｉ ｎ １０ — ８ １２ １． １０ ６ Ｏ ： ０ ３ ６／．ｓ ． ０ １ ３ ８．０ ０ １．０ ｓ
Ｍ ｎ ｆ ｔｒ ｇ ｏｔ ｅｔ ｏ ｔ ｈ ｉ Ｕ ｉ ｒｔ ，Ｘ ’ｌ ｈａ ｘ ７ ０ ７ ，Ｃ ｉａ ａ ｕａ ｕｉ ，Ｎ ｒ ｗ ｓ ｒ Ｐ ｌ ｅ ｎｃ ｎｖ ｓｙ ｉ ｌＳ ａｎｉ ０ ２ ｈｎ ） ｃ ｎ ｈ ｅ ｎ ｙｃ ｅｉ ａ １
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｓｒ ｃｕ ａ ｈ ｒ ｃｅ ｉ ｉｓｏ ｌ ｄ ， ｔｅ ｋ ｙ ｔｃ ｎ ｌ ｇｅ ｆＣ ｃ ｉ ｉ ｇ ｏ ｌｄ ｌ ａ ａｙ ｅ ｓ ｄ ｏ ｈ ｔ ｔ ｒｌｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｆｂ ａ ｅ ｈ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓｏ ＮＣ ｍａ ｈｎ ｎ ｆｂａ ｅ Ｗｅ￣ ｎ ｌｚ ｄ， ｉ－ ｕ ｓｃ ＇ ｎ
叶 片数 控 加工 关键 技术 的研 究
李海滨 ，余颖婷
（ 西北 工业 大学现代设 计 与集成制 造技 术教 育部 重 点 实验 室 ，陕西西安 ７０７ ） １０ ２
摘要 ：介绍叶片的结构特点 ，分析叶片数控加 工 的关 键技 术 ，包括 叶片 的造型技 术 、叶片 的加 工工 艺与刀 路轨迹规 划 、叶片刀具轨迹计算 、叶片加工变形控制等。同时介绍 叶片加工时刀具的选择 ，四坐标端铣刀和球 头刀 的刀位计算。
Ｌ ｉｉ Ｉ Ｈａｂ ｎ．ＹＵ ｎ ｔ Ｙｉ ｇ ｉ ｎｇ
（ ｅ ａ ｏａ ｒ ｏ ｎｓ ｙｏ ｄ ｃｔ ｎｆｒ ｏｔｍ ｏａｙＤ ｓ ｎａｄＩｔｇａ ｄ Ｋ ｙＬ ｂ ｒ ｏｙ ｆ ｉ ｒ ｆ ｕ ａ ｏ ｎ ｐ ｒｒ ｅｉ ｎ ｅｒｔ ｔ Ｍｉ ｔ Ｅ ｉ ｏＣ ｅ ｇ ｎ ｅ
轴流式透平叶片的四轴联动数控加工方法
轴流式透平叶片的四轴联动数控加工方法资料介绍摘要：介绍了轴流式透平用叶片类零件的四轴联动数控加工工艺工程，粗加工及精加工叶形时的编程方法，包括叶形曲面的三维计算机造型，叶形部分粗加工去量大时的装夹方法、分面铣削方法及数控编程、刀具选用和加工参数选择;四轴联动精加工装夹方法、编程方法等。
指出编程中应注意的事项。
探讨了此类零件的小批量低成本制造的有效途径。
关键词：叶片；四轴联动；数控；加工方法中图分类号：TH453 文献标志码：AFour-axis NC Machining Method of Axial FlowTurbine BladeAbstract：This paper introduces the four-axisNC machining process engineering for theaxial flow turbine blade parts, programmingmethod of rough machining and finishmachining, including 3D computer modellingof leaf shape, clamping method when roughmachining, surface milling method and NCprogramming, tool selection and processingparameter selection, four-axis machining clamping method, programming methods and so on. And it has pointed out matters should be paid attention in programming, and explored effective ways to this kind of parts with small batch and low-cost manufacturing. Key words: blade; four-axis; NC; machiningmethod1 概述目前，在世界范围内五坐标联动数控加工轴流式透平类叶片的工艺，以其效率高、质量好等优点，已成为最先进、最高效的工艺[1-2]。
轴流泵叶片的数控加工
、
叶片 加工 工艺基 准 的确定
般 轴 流泵 叶 片
叶片加 工 必 须要 有 一 个 工 艺 基 准 ，而工 艺 基 准
的形 状 如 图 １所 示 。
要尽量 和设 计基 准重 合 。从 叶片 的零 件 图可 以看 出 ， 要 想对 叶片 的工作 面 进行 加 工 ，工艺 基 准很 难 确定 ， 况且 叶片 刚度 差 ，加 工 中 叶片 极 易 产 生 振 动 ，于 是 我们 采取增 加工 艺 凸台 （ 加工 完 后再 去掉 ） 的方法 ， 钻 出中心孔 ，利 用 中心 孔 增 加 一 个 顶 尖 支 撑 ，大 大
税先征后退政策的通知》 （ 财税 ［０６ ４ 号 ）规 ２０ ］１９
定 自 ２０ ０６年 １ １日 一 ０８年 １ 月 ２０ ２月 ３ １日某 些数 控
动导轨。
另外 ，《 于调 整重 大技 术装 备进 口税 收 政策 的 关
机床企业生产的产品实行先征后退 的政策 ，生产滚
动功 能部 件 的 南京 工艺 装 备 制 造 有 限 公 司 、陕 西 汉 江机 床有 限公 司列入 名单 中 。 《 于落 实 国务 院加 快振 兴装 备 制造 业 的若 干 意 关
通知》 （ 财关税 ［０９ ５ ） 财政部 ２０ ］５ 号 、《
署
海关总
国家税务总局关 于调整重大技术装备进 口税收政策
暂行 规定 有关 清单 的通知 》 （ 财关 税 ［００ ７号 ） ２ １ ］１ 也都 对滚 动功 能部件 实施 了相应 的税 收优 惠政策 。
见有关进 口税收政策 的通知》 （ 财关税 ［０７ １ ２０ ］１
栏日 宇龙 主持 赵
轴流泵叶片的数控加工
上海东方泵业有 限公司 （０ ９６ 张永泉 张君辉 ２１０ ）
太浦河泵站叶片数控机床加工
太浦河泵站叶片数控机床加工背景太浦河是我国水资源丰富的河流之一, 北京市为了解决城市用水问题，从太浦河引入水源，建设了太浦河泵站。
其中，叶片作为泵站的核心部分，需要具有一定精度和牢固性。
传统加工方法的弊端传统的叶片加工方法主要采用手工铣、磨的方式进行加工。
这种加工方式效率低，精度差，制造流程复杂，成本高昂。
同时，手工加工还会受到人为因素的影响，无法确保每一台叶片制造出来的精度都能够一致。
数控机床的优势为了提高叶片的制造效率、精度和一致性，太浦河泵站引入了数控机床进行叶片加工。
数控机床是一种自动化加工设备，通过预先编程的方式，使得加工过程更加高效、精确、可靠。
数控机床具有以下几个优势：高效相较于手工加工，数控机床可以在较短的时间内加工出多个相同规格的叶片。
同时，数控机床可以进行连续加工，节约了人力和时间成本。
精准度高数控机床的加工精度高，可以在加工过程中大大减少因人为因素带来的误差。
使用数控机床加工的叶片精度可达到百分之一毫米以下。
适用于不同材料和加工方式数控机床可以针对不同的材料和加工方式进行加工。
在叶片制造过程中，需要使用不同型号、不同材质的刀具进行加工，数控机床可以自动调整刀具和加工参数，确保加工质量。
数控机床在太浦河泵站的应用太浦河泵站引入数控机床进行叶片加工，不仅提高了加工效率、降低了成本，更重要的是保证了叶片制造精度和一致性。
太浦河泵站选择了立式数控加工中心，在生产中表现出了以下优势：高效生产在数控机床的加工下，叶片的生产周期缩短了许多。
相较于人工加工，数控机床可以同时加工多个叶片，这极大提高了生产效率，也让太浦河泵站更好地完成了任务。
精度可调节立式数控机床通过预设的程序，可以对叶片加工过程中的精度和材料成本进行调节。
通过这种方式，太浦河泵站可以在不同的情景下控制加工精度和成本等参数，实现最佳的叶片制造效果。
降低人为因素在加工叶片时，立式数控机床的自动化操作有效降低了人为因素的干扰。
例如，在人工铣削的过程中，不足和疏漏的部分无法得到很好地控制，这种情况在立式数控机床的加工过程中就会避免。
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轴流泵叶片的数控加工技术分析
轴流泵常用于城市给排水、农业排灌、电厂输送循环水等，具有扬程低、性能参数可调节、流量大、低水位等优点，所以得到了广泛的应用。
叶片是轴流泵主要的部件之一，叶片的质量对轴流泵各项性能指标有直接影响。
文章对轴流泵叶片数控加工的技术要求、工艺等进行了分析，供有关人员参考。
标签：轴流泵叶片；数控加工；技术要求；处理工艺
随着社会经济的快速发展，特别是科技水平的进步，数控加工技术发展迅速，已渗透到各个领域。
在制造业中，轴流泵叶片采用数控加工技术，不仅提升了产品加工的效率，还有效保证了叶片的质量，为轴流泵各项性能指标的提升做出了巨大的贡献。
1 轴流泵叶片数控加工技术概述
立式轴流泵属于叶片式泵，具有高比转数、效率高、使用方便、扬程低、流量大、性能可调节、占地面积小等优点，并且能够适用于低水位。
因此，这种水泵广泛应用于城市给排水、农业排灌等工程中。
轴流泵叶片装在叶轮上，根据叶片可调性能将轴流泵分为固定式轴流泵以及可调节轴流泵。
固定式轴流泵性能参数在叶轮运行过程中不能够调节，只有在叶片停止运行后，才能进行叶片的调节，具体实施为将叶片拆下，并进行安放角度的调节。
可调节轴流泵通过机械或液压调节机制，能够在水泵运行中通过电动、手动等方式实现调节，无需停机拆除，方便快捷，适用性强。
叶片是轴流泵最重要的部件，对轴流泵整体的气浊性能、能量指标、水压、运行震动等性能指标具有直接的影响。
对叶片的数控加工，要确保叶片各方面性能可以满足设计要求。
2 轴流泵叶片数控加工技术要求及处理工艺
2.1 叶片加工材料
2.2 数控加工技术要求
轴流泵制造项目招标文件中，对叶片数控加工的技术要求主要体现在以下几个方面：（1）叶片型线最大偏差应该控制在叶轮直径的0.15%以下。
（2）对叶片正面与背面的波浪度要求为，波浪度小于0.02，叶片进出水口容易出现气浊现象的部位，波浪度需要控制在0.01。
（3）叶片安放角度偏差需要控制在15°。
（4）叶片表面粗糙程度应该满足设计要求，需要控制在Ra6.3以下，采用数控机床五轴联动模式实施加工。
2.3 处理工艺
传统的轴流泵叶片加工方式主要是表面手工打磨，而现阶段主要的叶片加工方式为数控机床加工，在数控机床系统中配置了COM/CAD/CAE软件，能够按照设计要求进行叶片曲面流线设计，进行仿形加工，与手工打磨工艺相比，数控加工方式在加工流程方面有一定的变化，增加了数控加工流程以及叶片表面坐标检测等流程。
采用数控机床加工叶片工艺流程为：叶片树溶处理→叶片随形磨、打磨→按照叶片坐标、投影检测坐标，划出中心孔位置线及零度位置线→钻两端中心孔→粗加工叶片柄部→叶片坐标检测、记录→探伤检查→精加工叶片柄部→钻定位孔或铣→叶片坐标检测、记录→叶片表面数控加工→叶片称重分组及转子体装配→加工叶片外球形→校静平衡。
其中，与传统的叶片加工方式不同，数控机床叶片加工精度更加明显，效果也更加显著。
虽然在小批量轴流泵叶片加工中，采用数控机床加工方式会增加成本费用，但是能够确保叶片质量，确保叶片型线、表面粗糙度、重量等具有高度的精确值，满足设计要求，能够提升轴流泵的运行性能。
3 轴流泵叶片的数控加工
轴流泵叶片数控加工工艺能够提升加工效率，提高加工的精度，与常规的叶片精加工工艺相比，具有很大的优势。
传统手工打磨方式，虽然在一定程度上降低了加工的成本，并且加工工艺简单，但是很难保证叶片的精度。
手工打磨主要是依靠木模精度来控制叶片精度的，而木模容易发生变形，最大的变形甚至达到12毫米。
采用传统的加工工艺，叶片的精度靠测量精度以及操作控制来实现，存在一定的误差性。
在叶片曲面加工的过程中，传统的加工机床采用低速铣床，叶片的型线很难控制，特别是叶片较薄的位置，铣床在切削力作用下，会产生很大的振动，影响精度控制，并且容易形成加工死角，不能满足客户加工的具体要求。
因此现阶段这种手工打磨加工工艺逐渐被淘汰，数控机床叶片加工工艺成为这一领域发展的必然趋势。
在利用数控机床加工轴流泵叶片的过程中，中心孔位置线划线是加工的关键。
中心线主要是两端中心孔的连线，需要与叶片设计转动中心线相吻合。
按照具体设计要求尺寸建立一个立体的靠模，多由多块样板构成，每一块样板模型工作面必须符合设计截面尺寸要求，然后通过切割机机床沿中心线进行切割加工，将靠板组装起来，形成立体的靠模。
对于叶片工作面的加工，可以先加工好一面，然后翻面安装，最后对另一面进行加工，利用多个轴联动的方式加工。
这种联动加工方式能够增加叶片两端的辅助支撑，提高叶片安装的刚性，保证安装质量，避免行刀过程中的振动影响其表面粗糙度的要求。
在轴流泵叶片数控加工过程中，加工的方式多种多样，加工速度、操作工艺等形式多样，可快可慢，并且切割刀位变化轨迹较为灵活。
为了能够提高数控加工叶片的经济效益，需要根据客户的具体加工质量要求，选择最佳的数控加工程序与方式。
现阶段，最常见的数控加工形式，是在数控机床上设置CAD软件，
利用软件进行三维设计，然后利用CAM软件对加工方式进行灵活设计，并计算加工的各项参数，选择刀具等，并对刀具轨迹进行编辑、校核、优化以及模拟仿真，获取最佳的行刀轨迹，并通过处理程序将其生成叶片加工程序。
最后通过具体的加工程序，利用计算机实现数控加工。
4 结束语
随着科学技术的发展，信息技术、计算机技术等都得到了长足的发展，制造行业也取得了巨大的进步，从传统的手工工艺发展成为机械制造模式，并逐渐融入了信息技术、数字化技术等。
数控制造技术迅速的发展起来，改变了传统的制造加工模式，提高了效率与质量。
其中轴流泵叶片的加工，利用数控机床进行，大大提升了叶片加工的精度，满足了轴流泵叶片各项指标的技术要求，取得了显著的成果，值得大力推广应用。
参考文献
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作者简介：陈勇（1979，7-），男，汉族，广西陆川人，2013年7月天津职业技术师范大学机械设计制造及其自动化专业本科毕业，现就职于柳州职业技术学院，二级实习指导教师，研究方向：机械设计与制造及加工、数控加工技术。