• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      增壓器葉輪多軸聯(lián)動高效加工工藝與編程技術(shù)研究

      2021-09-26 01:14:45鐘國成
      內(nèi)燃機與配件 2021年16期
      關(guān)鍵詞:加工工藝

      鐘國成

      摘要:增壓器葉輪是一種很復(fù)雜的零部件,它采用多軸高效聯(lián)動加工工藝進(jìn)行制造,而多軸高效聯(lián)動加工工藝是國家制造業(yè)的發(fā)展趨勢、軍工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略需求,它的技術(shù)研究對于我國成為制造業(yè)強國是重中之重。本文圍繞此工藝,針對實際過程多軸加工中存在的一些問題,從國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析其加工工藝,針對多軸加工中的問題提出更加有效的方法和研究。

      關(guān)鍵詞:增壓器葉輪;多軸聯(lián)動;加工工藝

      中圖分類號:TK413.51? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1674-957X(2021)16-0100-02

      0? 引言

      渦輪增壓器最開始被應(yīng)用于飛機發(fā)動機領(lǐng)域,隨著技術(shù)的發(fā)展和行業(yè)的需求,渦輪增壓技術(shù)被不斷的完善,逐漸被應(yīng)用于各種各樣的制造行業(yè),需求量也越來越大。葉輪作為渦輪增壓器的重要部件,隨著人們對于增壓器發(fā)動機性能的不斷追求和節(jié)約能源的理念,各個發(fā)動機制造企業(yè)開始將多軸高效的加工工藝作為研究的重點和未來企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。多軸聯(lián)動的銑削加工技術(shù)因為高效、靈活、表面質(zhì)量高和制造中求短等優(yōu)勢發(fā)展為整體葉輪加工的主流方法。現(xiàn)在渦輪增壓的應(yīng)用越來越廣泛,葉輪在增壓器里面也是最重要的部件,因此企業(yè)對于企業(yè)來說,研究出一種新型的加工工藝對于企業(yè)而言是具有很高的工業(yè)應(yīng)用價值和商業(yè)價值。

      1? 增壓器葉輪多軸加工

      1.1 增壓器葉輪制造

      渦輪增壓器的工作原理是發(fā)動機排出的廢氣沖擊渦輪使其高速旋轉(zhuǎn),然后帶動葉輪高速轉(zhuǎn)動,因此增壓器的葉輪就是增壓發(fā)動機最重要的核心部件,它的制造技術(shù)和發(fā)動機的高效需求息息相關(guān),促使了增壓發(fā)動機在汽車行業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用。但是葉輪通常能夠為整體葉輪,但是它復(fù)雜的曲面加工一直是行業(yè)內(nèi)的難題。傳統(tǒng)的加工工藝制造的葉輪質(zhì)量很差,使用壽命也很短。隨著數(shù)控銑削加工技術(shù)的出現(xiàn)改變了目前的生產(chǎn)格局,現(xiàn)在因為技術(shù)及工藝的發(fā)展,數(shù)控機床成本也開始降低,葉輪加工可以開始進(jìn)行流水線的生產(chǎn)制造,而且葉輪的質(zhì)量越來越好,加工范圍也變大了。再隨著之后的多軸聯(lián)動的技術(shù)出現(xiàn),推進(jìn)了數(shù)控機床設(shè)備的普及,幾乎制造企業(yè)都開始了自動化和智能化方向的探索。通過計算機編程,開始采用更好的數(shù)控系統(tǒng)來進(jìn)行增壓器葉輪的制造加工。

      1.2 多軸加工編程

      隨著現(xiàn)在計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展,計算幾何技術(shù)也越來越先進(jìn),對于葉輪點、線、面構(gòu)型方法的研究也越來越復(fù)雜,各類零部件制造的要求更加嚴(yán)格。因此對于葉輪等復(fù)雜部件的工藝編程要求更高?,F(xiàn)在傳統(tǒng)的三軸數(shù)控編程,已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在工藝的需求。多軸數(shù)控工藝編程在未來肯定會代替現(xiàn)在的技術(shù)。多軸數(shù)控加工技術(shù)靈活多變,各個坐標(biāo)軸聯(lián)動可以使加工效率更高,準(zhǔn)確率更高。但是它的編程比起傳統(tǒng)的三軸加工技術(shù)要復(fù)雜很多,特別是復(fù)雜曲面的多軸工藝編程,需研究CAD/CAM技術(shù)、曲面優(yōu)化擬合方法、復(fù)雜工藝規(guī)劃設(shè)計、到位軌跡等多領(lǐng)域知識。多軸工藝編程中最重要的就是曲面曲線建模技術(shù),運用CAM編程創(chuàng)建葉輪加工的三維設(shè)計模型。合理的加工工藝規(guī)劃對于數(shù)控加工也是十分重要的,需要根據(jù)需求進(jìn)行加工方案的設(shè)計和設(shè)備的選擇。在多軸加工工藝中,刀位的軌跡可以隨時改變,進(jìn)而可以使曲面的制造方法更加優(yōu)化,因此我們需要對刀位軌跡進(jìn)行及時的優(yōu)化和設(shè)計。多軸機床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且多樣化,即便同一個數(shù)控系統(tǒng)的機床后置處理器都不能通用,因此,多軸后置技術(shù)是多軸數(shù)控加工機床可運行性和加工質(zhì)量的重要保障。在葉輪制造加工過程中,經(jīng)常受到各種外來因素的影響,導(dǎo)致其發(fā)生一些細(xì)微的變形,這樣的葉輪往往壽命很短,而且對于整個發(fā)動機來說也會造成不可估量的損壞。目前一個制造機床就需要對應(yīng)一個后置處理器,通用性太差。

      2? 葉輪多軸CAM編程

      目前增壓器葉輪的多軸聯(lián)動數(shù)控編程采用的一般都是以CAD/CAM為基礎(chǔ)的軟件系統(tǒng),而且葉輪的軟件編程系統(tǒng)一般分為兩類,一類是基于CAD/CAM軟件系統(tǒng)二次開發(fā)出的葉輪編程模塊,另外一類是整體葉輪專用造型及數(shù)控編程軟件。其中以UG、Powermill、Hypermill、Surfmill、MasterCAM這幾種軟件應(yīng)最為廣泛。UG因為其價格適中,在國內(nèi)低端器械產(chǎn)品加工中應(yīng)用最為廣泛,但是它的編程這些很復(fù)雜,需要技術(shù)人員有很好的編程經(jīng)驗和技術(shù)基礎(chǔ)。國產(chǎn)軟件里的Surfmill這款軟件具有很強的CAM編程功能,它的參數(shù)設(shè)計很容易理解和選擇,對于葉輪刀軸變化大的曲面進(jìn)行加工,系統(tǒng)可以提供多種刀軸和傾角定義,方便刀具軌跡的優(yōu)化設(shè)計。利用其它三維軟件把模型建好,再將建立的零點快換及夾具的數(shù)值模型導(dǎo)入 surfmill 中,如圖 1 所示,將所有刀具路徑進(jìn)行模擬仿真,仿真過程如圖 2 所示,仿真過程中會對設(shè)置好的程序參數(shù)進(jìn)行校驗,若未出現(xiàn)報警提示,說明程序合理,未出現(xiàn)碰撞或過切現(xiàn)象,此時可把加工程序輸入拷貝到機床進(jìn)行實物的切削加工。

      3? 增壓器葉輪多軸聯(lián)動高效加工工藝

      3.1 葉輪銑削工藝

      葉輪的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,制造工藝也極其繁瑣復(fù)雜。傳統(tǒng)的加工工藝有著很大的缺陷,生產(chǎn)出來的葉輪平衡性差、增壓能力不夠、受力容易變形,這樣的葉輪嚴(yán)重的制約了增壓器的轉(zhuǎn)速,使發(fā)動機的運行效率達(dá)不到需求。這樣的情況下,新工藝和新的方法急需要研究。多軸數(shù)控加工有著傳統(tǒng)工藝所不能比擬的優(yōu)點,它生產(chǎn)的葉輪精度更高、耗時時間短。而且通過編程,可以一次裝夾定位完成所有的工序加工,多軸加工也成為了葉輪類復(fù)雜曲面零部件生產(chǎn)的新寵。在前期的準(zhǔn)備中,需要設(shè)計一套完善的工藝流程以及選擇合理加工刀具。選擇適當(dāng)?shù)牡毒吆秃侠淼募庸?shù)進(jìn)行加工,對于生產(chǎn)出合格葉輪的質(zhì)量和效率十分重要。下列的圖3為surfmill軟件里所采用的刀具,表1為鋁合金材料葉輪的加工工序。

      3.2 葉輪多軸加工機床選擇

      現(xiàn)在葉輪一般采用多軸聯(lián)動機床進(jìn)行整體加工。其中JDGR200V_A15SH五軸數(shù)控機床,它配備有精雕JD150主軸(HSK-A50),輸出功率為18kW,扭矩為21.5Nm,最高轉(zhuǎn)速為20000rpm。使用這個機床進(jìn)行加工的時候,可以使員工的工作效率更高,生產(chǎn)出來的葉輪質(zhì)量也會更好。目前五軸聯(lián)動裝置一般有以下三個結(jié)構(gòu):兩個旋轉(zhuǎn)軸都在工件運動鏈一方的是雙轉(zhuǎn)臺型,這類機床的工作臺不大,不能承受大重量的工件,不然會在葉輪表面留下劃痕,影響其使用壽命,這個種類的機床適合一些體積小的零部件生產(chǎn);當(dāng)兩個旋轉(zhuǎn)軸都在刀具鏈一端時,就是雙擺頭結(jié)構(gòu)型,這類機床的設(shè)計可以使主軸組合擺動,拆卸十分方便,還可以設(shè)置幾個工位一起加工,工作臺也比雙轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)的機床大很多,特別適合一些體積較大的零部件的加工生產(chǎn),在高精度的曲面銑削行業(yè)中很受歡迎也被廣泛應(yīng)用于大型的數(shù)控機床結(jié)構(gòu)上;轉(zhuǎn)動軸在工件和刀軸兩側(cè)分開分布的就是擺頭轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)型,它的特點介于前面兩個型號之間,主要應(yīng)用于小部件和雕刻加工行業(yè)。企業(yè)在生產(chǎn)葉輪等部件的時候一定要先分析和計算好適合使用哪一類的機床,因為不同的機床生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率都是有很大的區(qū)別的。

      3.3 葉輪的設(shè)計加工

      根據(jù)葉輪葉片曲面形狀的不同,葉輪一般分為直紋面葉輪和自由曲面葉輪。葉輪的加工是屬于接續(xù)加工,首先是將物料制作為毛胚,然后在五軸機床上進(jìn)行銑削加工,通常的步驟是化槽然后進(jìn)行擴銑,之后再進(jìn)行葉片半精加工,最后進(jìn)行葉片的精加工和流道的精加工,對于葉輪的生產(chǎn),主要的一點就是產(chǎn)品的需求量大,加工精度高,需要加工設(shè)備能夠達(dá)到批量穩(wěn)定的加工生產(chǎn),而且葉輪對于其本身平衡性要求很高,加工生產(chǎn)的適合一定要注意這點。在工藝開發(fā)階段就要先確定加工工藝,依靠測量數(shù)據(jù)對葉輪加工進(jìn)行分析,確定好流程進(jìn)行生產(chǎn)。

      直紋面葉輪通常采用側(cè)銑法加工,自由曲面葉輪一般采用點銑法加工。點銑法是利用球頭刀的球頭部分進(jìn)行加工,加工精度較高,但是這種方法加工效率不高,側(cè)銑法是使用錐度球頭刀進(jìn)行加工,主要利用的是刀具的側(cè)刃對產(chǎn)品的加工切削,這種方法加工效率較高。

      4? 結(jié)語

      增壓器葉輪的多軸高效聯(lián)動加工技術(shù)是一個國家制造行業(yè)的發(fā)展方向和目標(biāo),我們在以后的葉輪加工技術(shù)方面需要投入更多的研究。首先就是要使葉輪曲面質(zhì)量更好,需要在前期編程中建立起葉輪參數(shù)的幾何模型,根據(jù)數(shù)據(jù)和需求進(jìn)行優(yōu)化,然后根據(jù)葉輪產(chǎn)品的需求,選擇好合適的加工機床。對于之后的多軸聯(lián)動加工工藝方向主要就是葉輪幾何模型優(yōu)化、切削仿真方面和工藝方面的優(yōu)化。國內(nèi)的五軸機床的設(shè)計和運行效率方面還有很大的提升空間。

      參考文獻(xiàn):

      [1]陳皓暉,劉華明,孫春華.國內(nèi)外葉輪數(shù)控加工發(fā)展現(xiàn)狀[J].航天制造技術(shù),2002(2):45-48.

      [2]王充.增壓器葉輪多軸聯(lián)動高效加工工藝與編程技術(shù)研究[D].武漢:華中科技大學(xué),2015.

      [3]黃澤華.整體葉輪銑削加工彈性變形預(yù)測及誤差補償研究[D].北京交通大學(xué),2013.

      [4]唐清春,等.某汽車增壓器分流式葉輪加工工藝研究[J].機床與液壓,2015,43(14):30-33.

      猜你喜歡
      加工工藝
      齒輪制造過程中加工工藝要求及應(yīng)用研究
      試論金屬材料加工工藝中激光技術(shù)的應(yīng)用
      科技資訊(2016年25期)2016-12-27 17:34:01
      淺議提高數(shù)控車床加工精度的方法
      細(xì)長空心渦輪軸加工工藝研究
      基于描述邏輯的數(shù)控銑床加工工藝知識庫檢索
      大型汽輪發(fā)電機定子匯流管機械加工
      南瓜包子加工工藝及品質(zhì)的研究
      科技視界(2016年23期)2016-11-04 11:05:36
      談?wù)剶?shù)控車床加工精度的控制和提高方法
      考試周刊(2016年82期)2016-11-01 11:12:57
      奧氏體不銹鋼薄壁件加工工藝的研究
      鐵路大型養(yǎng)路機械零配件機械加工工藝淺析
      科技視界(2016年16期)2016-06-29 11:58:05
      宁城县| 丹阳市| 合江县| 安多县| 棋牌| 金堂县| 镇远县| 丹东市| 铜陵市| 武平县| 合山市| 远安县| 怀集县| 江川县| 个旧市| 仁怀市| 灵川县| 洪江市| 翁源县| 大埔县| 南康市| 衢州市| 克东县| 澜沧| 瑞昌市| 吴江市| 五峰| 石渠县| 延津县| 阿拉善右旗| 宁晋县| 恩平市| 南昌县| 澄城县| 婺源县| 丰原市| 闽侯县| 子长县| 闸北区| 北海市| 同仁县|