汽車冷卻水泵葉輪加工精度影響因素與優(yōu)化分析

1 引言

進入到新世紀以后，我國社會經濟發(fā)展越來越迅速，人們的生活水平得到了極大改善，汽車成為了人們日常生活中十分重要的出行工具。汽車作為一個便捷的高速運行的交通工具，其行駛的安全性與穩(wěn)定性十分重要，所以在加工汽車各個部件時都應當要嚴格安全標準進行。冷卻水泵是汽車發(fā)動機運行過程中十分重要的一個部件，有助于控制發(fā)動機運行問題，提高發(fā)動機運轉的穩(wěn)定性與可靠性。冷卻水泵一般涵蓋了水泵殼體、連接盤、水泵軸、水泵葉輪以及水封裝置等部件，其中葉輪是冷卻水泵中的關鍵部件，葉輪造型不規(guī)則，加工精度要求高，并且加工環(huán)節(jié)十分多樣，從而造成葉輪在加工過程中有較多因素會影響到葉輪自身的加工精度，對葉輪運行效果產生較大影響

。為了進一步提高冷卻水泵工作效率與平穩(wěn)性，在進行葉輪加工時必須要保證生產加工精度，嚴格按照標準要求進行各工序加工。本文重點闡述了冷卻水泵葉輪加工的主要流程與特征，指出了葉輪加工的主要影響因素，提出了提高冷卻水泵葉輪加工精度的優(yōu)化手段，切實保障加工完成的葉輪能夠符合標準要求。

2 冷卻水泵葉輪加工流程與特征分析

傳統(tǒng)葉輪特征主要表現為葉片在載體上均勻的分布，同時葉片會沿著同一個方向基于曲線形式向外延伸

，此外，由于葉片本體部分的厚度不高，因此在實際進行葉片加工時通常采用切削加工的方式進行

。如圖1所示為冷卻水泵葉輪模型圖。在進行葉輪加工過程中，需要著重從四個方面入手，即葉片整體加工、葉輪根部倒角、流量通道與中間連接部位加工

。另外，在進行冷卻水泵葉輪加工過程中，首先需要使用粗加工工藝將工件中較多無用部分準確切除掉，之后在選取適宜的加工基準面，使用合理的加工工藝，然后有目的性的進行葉輪的半精加工與精加工工序

。值得注意的是葉輪整個加工工序分為了若干個部分，不同部分有著各自的加工標準與加工目的，在實際進行各個部位加工時應當要采用相應的方法與工藝。比如說粗加工是為了在短時間內切除掉葉輪中的多余材料，將葉輪大致結構輪廓顯示出來；半精加工的目的是為了改善粗加工表面的平整度，并去除葉輪加工中產生的毛刺，為進一步提高葉輪表面粗糙度打好基礎；精加工是葉輪加工的最后一步，在該環(huán)節(jié)中需要針對葉輪具體部位進行加工，提高葉輪加工尺寸的準確性，并使得葉輪具有良好的綜合性能。

我們發(fā)現，Painless DPN組較Non-DPN組左側丘腦局部一致性減低。丘腦是除嗅覺外所有感覺傳至大腦皮層的集中部位，是皮質下感覺的最后中繼站，起到重要的感覺加工和信號調制功能［21］。有研究表明［22］，維持丘腦神經元功能可能是糖尿病患者感知神經性疼痛癥狀的先決條件。本研究中，Painless DPN組丘腦局部神經元活動降低，提示丘腦神經功能受損，這也許可以解釋為何部分DPN患者不出現神經性疼痛癥狀。

3 冷卻水泵葉輪加工主要精度影響因素

3.1 葉輪材質選取的影響

結合葉輪的工作特性與使用需求，通常情況下在進行葉輪加工時，優(yōu)先選擇鈦合金材料。這是由于鈦合金材料擁有較高的強度、優(yōu)異的抗腐蝕性能以及受溫度變化影響小等優(yōu)勢，因此在進行葉輪設計加工時，絕大多數均采用鈦合金材質，然而由于葉輪形狀較為復雜、葉片較薄、加工工序較為復雜，當使用的加工工藝不合理時，很容易造成葉片加工過程中產生形變，從而影響到葉片正常使用。一般來說，葉輪使用的主流材料有TC4、TC11以及TA6等

，這些材質均以鈦為主導，將其它相關元素融入到其中，比如說碳、氮、鋁以及鉬等，由此形成的鈦合金不僅擁有優(yōu)異的工藝性，同時還表現出較強的切削性能，在航空以及軍事等領域中有著十分廣泛的應用，能夠很好的滿足像冷卻水泵葉輪這種外形不規(guī)則、形狀復雜零部件的加工。

3.2 葉輪加工刀具選擇的影響

在實際進行冷卻水泵葉輪加工時，加工刀具是必不可少的工具，科學合理選擇與使用刀具對提高葉輪加工精度與質量有著非常重要的影響。在使用刀具進行材料切削時，刀具硬度是一個關鍵的考慮因素，應當要根據各個加工工序的實際要求選取與之相匹配的刀具硬度

。當選擇的刀具硬度較低時，在使用該刀具進行葉輪加工時，一方面會因為刀具強度不夠，難以承受住切削過程中產生的切削力，從而導致刀具變形與破損，另一方面也會對工件表面產生一定的影響。另外，當刀具與系統(tǒng)中記錄的切削量相差較多時，也會導致葉輪表面材料加工過多或者過少等問題。此外，當刀具因為硬度不夠而在切削加工過程中產生形變時，會同步改變刀具的規(guī)格與尺寸，從而造成葉輪表面加工粗糙度較差，不利于提高葉輪表面加工的精細程度。在進行葉輪切削加工過程中，包含了較多的加工工序，由于不同工序的加工要求不同，其切削量、切削速度以及進給量等有著較大差異，因此在選擇切削刀具時也應當要選取不同的刀具類型。例如，在進行葉輪粗加工環(huán)節(jié)中，因為要在短時間內切削完成較多材料，并且不要求加工精度，因此一般使用切面較大的刀具，像立式銑刀等，如圖2，只有選取適宜的切削刀具才可以有效提高切削加工速度。而在進行葉輪半精加工與精加工時，則需要使用刀面較小的刀具，這樣才可以改善葉輪表面粗糙度，保證葉輪切削加工精度，提高葉輪加工品質。

粗加工是冷卻水泵葉輪加工中不可或缺的一部分。在實際開展葉輪切削加工時，第一道工序便是將毛坯零件多余的材料切削掉，因為粗加工的最終目的是為了在較短時間內切削更多的材料，并對加工精度要求不做過高的要求，因此在進行葉輪粗加工時，應當要選取較高的切削速度，從而改善葉輪粗加工效率，降低葉輪加工成本。

3.3 切削參數選取的影響

從而能夠得到轉速

=12000r/min，帶入到

=

公式中，能夠得到

=1000mm/min。

4 冷卻水泵葉輪加工優(yōu)化措施

4.1 選取適宜的加工中心

隨著現代科學技術水平的不斷提升，機床加工設備的技術水平也越來越高，出現了更多先進的加工設備。為了進一步提高冷卻水泵加工精度，應當要盡可能的使用五軸數控加工中心，相比較于三軸加工中心，在加工精度與速度等方面有著更大的優(yōu)勢。由于五軸加工中心擁有更多的運動模式，同時結構類型也是豐富多樣，因此能夠在葉輪實際加工過程中更加精準、靈活的控制切削刀具的工作角度，并且可以迅速的更換需要使用的切削刀具，從而可以很好的防范刀具運用過程中出現刀具占位大、干涉等問題，確保葉輪加工過程的穩(wěn)定有序進行，有效提高葉輪加工的效率與精度

。

4.2 加工步驟確定與參數計算

課題一：設計一臺軸流式壓氣機，壓氣機設計點給定參數：大氣壓力：101 325 Pa,大氣溫度：300 K，空氣流量：57.47 kg/s，總增壓比：3.119，總絕熱效率0.872，轉速：7 800 r/min，通流部分形狀：等內徑，進排氣道形式：直管。

但幸運的是，中國醫(yī)療管理界已有恩澤集團這樣的“豐田精益樣本”可循。截至2018年，全國150余家醫(yī)院已在恩澤集團的精益醫(yī)療感召下，導入了精益醫(yī)療管理，雖然進度不一，卻都在為“更LEAN”的醫(yī)院管理努力著。

假設

=6000r/min，

=4，

=0

1，那么通過上述公式就可以得到

=3500mm/min。

轉速

=6000r/min,

=

通常情況下，葉輪粗加工切削方式設定為跟隨式，并且在切削參數規(guī)劃中將切削深度數值設置為0.2mm。而各個刀具距離的確定則需要以刀具長度為基準來確定，一般來說將刀具長度的80%作為刀具之間的距離，切削過程中葉輪的外側面預留2mm余量。

2.葉片半精加工

丁柔是周橋的前女友，在眾人眼里是女神一般的存在，畢業(yè)沒多久就成了北漂一族，當年她嫌周橋不夠有斗志，堅持了一年異地戀后結束。

1.毛坯余量粗加工切除

在進行葉輪半精加工過程中，其刀具運行軌跡與粗加工過程有著較高的相似度，不同的是半精加工中對加工精度有一定的要求，需要使用直徑較小的刀具進行切削加工，以此來提高葉輪表面加工的光潔度。假設

=125m/min，

=0.04，

=3。

當前，我國關于個人信息保護立法工作有待改進。從法律規(guī)定內容看，具有較強的原則性但可操作性不足；從立法體系看，相關法律規(guī)定散見于各層級的立法文件中，缺乏統(tǒng)領性的專門立法。這為個人信息保護工作帶來一定的困境。為此，筆者從國家層面、行業(yè)層面分析我國個人信息保護立法現狀。

在進行葉輪切削加工前，需要在設備上設定好各個切削參數，比如說切削速度、切削深度以及進給量等，使得葉輪能夠按照設定好的程序依次完成各個工序的加工。切削速度表示為葉輪切削加工過程中刀具移動的速度，假使設定的切削速度偏低，則會使得葉輪加工速度較慢，一定程度上提高了葉輪加工成本，不利于提高企業(yè)的經濟效益，而當切削加工速度設定過快時，便容易導致切削刀具損耗較大，同時在加工過程中產生振動等不穩(wěn)定現象，既會導致葉輪表面的粗糙度較差，同時也難以確保葉輪加工尺寸的準確性。進給量是葉輪切削加工過程中十分重要的一個參數，進給量的設定必須要十分精準，假使高于設定的進給量便會導致葉輪表面產生形變，從而出現較大的加工偏差

。切削深度的設定需要與葉輪切削余量相匹配，防止設定的切削深度大于標準范圍，當設定的切削深度不合理時，既會導致葉輪加工精度出現偏差，同時也不利于提高葉輪加工速度。

需要特別留意的是，在進行葉輪半精加工過程中，刀具進給量設定應當要基于刀具自身直徑，一般為直徑的30%。

3.葉片精加工

在完成葉輪粗加工以及半精加工工序之后，最后就需要對葉輪進行精加工，該加工環(huán)節(jié)為葉輪的最后一道加工工序，因此應當要特別注重葉輪加工尺寸的精準性、葉輪表面的光潔性等，確保加工完成的葉輪能夠滿足設計要求與使用要求，達到較為理想的結果。

從而能夠得到轉速

=10000r/min，代入到

=

公式中，能夠得到

=800mm/min。

在將各項加工參數設定完成以后，接下來將葉輪三維模型導入到數控系統(tǒng)中進行模擬仿真，緊接著依托于后置處理的關聯程序，將調整好的各項葉輪加工參數導入進來，模擬運行無問題后，將其生成為一個關于葉輪數控加工的專用程序。接下來將該程序導入到數控加工設備中，進行實際的葉輪加工操作，加工過程中密切觀察各個加工環(huán)節(jié)，獲取與分析加工過程中產生的各種問題，并根據加工完成的葉輪情況進行深入探討，對相關問題給予有效的解決方法，確保葉片加工的完整性，并使得葉輪表面具有較高的光潔性，最終得到一個加工精度高、表面光潔度好的葉輪產品。

雜文和漫畫，還有相聲，三者相通，都是批評的藝術，也都是正能量。三者都像貓頭鷹，使有些人不待見。其原因是有些人眼光短淺、胸懷狹窄，而與這些藝術本身無關。批評的藝術，如同悲劇，比喜劇更深沉，震撼力更強大。我愛看漫畫，愛聽相聲，也愛鼓搗雜文，但批評藝術的造詣尚欠火候。因此，應當時時自我提醒：“革命尚未成功，同志仍需努力。”

登子卷縮在角落里，看到小李打開門，睜大眼睛望著門口，看到身后的甲洛洛，他一下用雙手蒙住臉，整個人縮成一團。甲洛洛走近他，把手放在他肩上：登子，你還是想開點吧，我理解你！登子依然把臉深深地埋在手掌里：我還有什么臉面見你。甲洛洛長嘆一口氣：你放心地去改造吧，孩子們不會餓死的。登子的臉依然埋在手掌里，甲洛洛把面放在地上，走出黑屋子。屋外太陽出來了，把院里的一輛吉普車照得特別刺眼。

(三)開發(fā)新型設備與新型技術

提高葉輪加工精度對改善冷卻水泵運行性能有著十分重要的影響，然而要想獲得更高的葉輪加工精度，必須要建立在更加先進設備以及技術的基礎之上。進入到新世紀之后，我國社會經濟快速發(fā)展，科學技術水平也得到了較大突破，對科技生產加工產生了非常大的影響。然而在改善冷卻水泵葉輪加工精度方面涉及的較少，對這部分的技術與設備研發(fā)支持不足，使得設備與技術更新速度較慢。值得注意的是，技術研發(fā)是一些系統(tǒng)的、漫長的工作，需要進行大量的研究、試驗、分析與調整，假使我國科研人員能夠依靠自身的努力與經驗，開發(fā)出能夠有效改善冷卻水泵葉輪加工精度的技術手段，便能夠大幅提升當下葉輪加工精度，在保證葉輪加工質量與精度的同時，也可以很好的提升葉輪加工效率。另外，還應當要學習與引進國外其它國家先進的機械加工設備，針對葉輪加工中的問題進行充分的交流，借鑒國外許多可行的優(yōu)秀經驗，加強冷卻水泵葉輪加工領域的學習交流與信息獲取，為開發(fā)新型設備與新型技術帶來全新的思路與方法。值得注意的是，當國外其它國家研制出更加先進的、能夠提升加工精度的設備時，我國應當要及時與該國家進行溝通交流，并投入較多的資金爭取將該設備引入到國內，這對于提高我國設備加工水平、強化我國設備研發(fā)總體實力有著十分重要的作用，能夠為不斷改善冷卻水泵葉輪加工精度提供支持。例如，在進行某葉輪加工過程中，引入在機檢測技術，將葉輪加工劃分為葉輪流道粗加工、流道精加工、葉片半精加工以及葉片精加工四個工序，設計的工序卡如表1所示。通過這種方式能夠比傳統(tǒng)五軸曲線加工提升50%的效率，同時可以獲得更加優(yōu)異的清根效果。

五、結語

綜上所述，汽車冷卻水泵葉輪作為一個重要的零部件，確保其加工精度十分有必要，有助于提高冷卻水泵工作的穩(wěn)定性，更好發(fā)揮冷卻水泵的工作性能。在實際進行冷卻水泵葉輪加工時，葉輪材質的選擇、葉輪加工刀具的選擇以及切削參數的選擇均會對加工精度產生影響，為此，應當要盡可能的降低這些因素對葉輪加工精度的影響，同時選取適宜的加工中心，設定合理的加工工藝與加工參數，引進新型設備與技術，保證冷卻水泵葉輪加工精度。

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