整體葉輪數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用
時間:2022-03-21 10:00:58
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摘要:隨著社會的發(fā)展以及時代的進(jìn)步,各類技術(shù)成果不斷的在人們的生產(chǎn)生活中滲透,不僅便捷了人們的生活,同時也提升了生產(chǎn)效率,人們越發(fā)的意識到科技成果對于人們生產(chǎn)生活的重要性,并積極地在實踐生活中將這些技術(shù)成果融入進(jìn)來,以整體葉輪數(shù)控技加工技術(shù)為例,人們在應(yīng)用這一技術(shù)方法的過程中,發(fā)現(xiàn)應(yīng)用它可以將大大的降低零件加工的誤差,進(jìn)而提升生產(chǎn)效率,最終將會為生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展提供切實的動力,鑒于此,筆者首先針對整體葉輪數(shù)控加工技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,而后對其技術(shù)應(yīng)用運作方式進(jìn)行了相應(yīng)的探討,以下為詳述。
關(guān)鍵詞:整體葉輪;數(shù)控加工技術(shù);應(yīng)用;探討
整體葉輪技術(shù)是透平機械的重要組成部分,這一技術(shù)成果已經(jīng)被大范圍的應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域以及航空領(lǐng)域,這一數(shù)控技術(shù)與其他的分體式葉輪結(jié)構(gòu)相比,它更加強調(diào)設(shè)計的整體性,使輪轂和葉片的實現(xiàn)了有機的統(tǒng)一,同時也間接地提升了軟件的制造性能,更加保障了零件加工的精確度,如果在實際的加工過程中,出現(xiàn)葉片制造失誤的情況,而后還會導(dǎo)致零件報廢,因此在對這一技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時,一旦出現(xiàn)應(yīng)用不當(dāng)?shù)葐栴},將會大大的降低零件生產(chǎn)效率,最終導(dǎo)致零件出現(xiàn)變形等問題,這將會大大的降低零件的生產(chǎn)效率和質(zhì)量,因此,對整體葉輪技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討就顯得尤為必要,筆者首先對這一技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,而后對其技術(shù)的運作方式予以切實的探討。
1對于整體葉輪數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析
自從整體葉輪數(shù)控技術(shù)問世以來,它就備受各國專家學(xué)者的關(guān)注,有國外的專業(yè)對這一技術(shù)的應(yīng)用方法進(jìn)行了切實的分析。歐共體科學(xué)技術(shù)委員對復(fù)雜曲面數(shù)控加工相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)它可以大范圍的應(yīng)用于發(fā)動機葉片以及葉輪的制造或是生產(chǎn)中,在軟件應(yīng)用方面,現(xiàn)階段廠家都會應(yīng)用CAM/CAD商用軟件編制葉輪數(shù)控加工技術(shù),國際上仍舊有很多生產(chǎn)廠家都會應(yīng)用葉輪加工數(shù)控技術(shù),進(jìn)行葉輪的生產(chǎn)和制造,為了更好地提升生產(chǎn)效益,實現(xiàn)葉輪數(shù)控技術(shù)的進(jìn)一步更新和發(fā)展,研發(fā)出了像MAX-AB、MAX-5以及STARRAG等軟件[1]。國內(nèi)西北工業(yè)大學(xué)的有關(guān)學(xué)者對這一技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和探討,而后經(jīng)過多年的探究和實驗,開發(fā)出葉輪類零件坐標(biāo)NC編程專用軟件系統(tǒng)。此外,哈爾濱工業(yè)大學(xué)以及北京航空航天大學(xué)也在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步的研究,分析了數(shù)控加工技術(shù)的實際應(yīng)用和運作原理。但是,縱觀我國總體層面上對于葉輪開發(fā)工作的探究,這一技術(shù)的研發(fā)和探究力度仍需進(jìn)一步的加強[2]。
2對于整體葉輪數(shù)控加工技術(shù)的分析
2.1從流道可加工層面分析
之所以分析流道可加工技術(shù),就是為了確定流道可以滿足刀具直徑通過,分析后發(fā)現(xiàn)可通過,那么,則可運用環(huán)繞葉片走刀的方法,避免葉片出現(xiàn)變形加工的情況,同時還會解決葉片出現(xiàn)刀痕的問題;如果研究后發(fā)現(xiàn)無法通過刀具,則要運用分片加工或是多次裝夾的途徑進(jìn)行進(jìn)一步的探究。為了更好地辨別葉片之間的流道是否存在刀具通過,可以選擇兩個葉片根部位置作為距離的分析點,以此為刀尖點,選取適當(dāng)?shù)牡毒?,并對刀軸矢量予以適宜的調(diào)整,進(jìn)一步計算出葉片和刀軸的距離,如果在探究之后發(fā)現(xiàn)二者不相干涉,那么,可以選取環(huán)繞葉片走刀的方法實現(xiàn)技術(shù)運作[3]。
2.2從葉片數(shù)控加工刀軌層面分析
葉輪葉片曲面在實際建模時,它的葉根以及葉尖應(yīng)當(dāng)予以適當(dāng)?shù)募舨?,在此之后,再對剪裁之后的葉片曲面的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行計算,以往的曲面數(shù)控加工刀具軌跡生產(chǎn),要通過曲面參數(shù)予以規(guī)劃和分析,此時的葉片刀具軌跡如果無法與裁剪的葉片曲面相吻合,那么則說明此曲面數(shù)控方式不具備合理性和科學(xué)性。因此,基于這一問題就應(yīng)當(dāng)及時的解決,進(jìn)而使葉片運作方式更為合理和高效,可以運用參數(shù)映射方法將這一問題予以處理,在參數(shù)計算的給主程序,會防止刀軌的空行程現(xiàn)象,進(jìn)而大大的提升生產(chǎn)效率,也會為零件性能提供切實的保障。
2.3從前后緣角的處理層面分析
受整體葉輪的性能需求的約束,葉片的前后緣位置的圓角半徑通常情況下都較小,比如,葉輪葉尖的半徑僅為0.2毫米,此時將會無法與刀具的半徑相吻合,進(jìn)而將會出現(xiàn)嚴(yán)重的誤差,這一問題也就是常講的啃切問題[4]。要想對整體葉輪的數(shù)控技術(shù)的實際應(yīng)用方式進(jìn)行分析,就要充分的意識葉輪的構(gòu)造原理,并重視到圓角的處理是否符合技術(shù)的應(yīng)用需求,為了更好地防止分析誤差,就又要積極地運用改進(jìn)弦截法將這一問題予以處理,這一方式將會大大的降低誤差的發(fā)生幾率,同時可以再此過程中,實現(xiàn)變量的替換,進(jìn)而確保解在正確的范圍內(nèi),使最終的解更具精準(zhǔn)性和科學(xué)性。
3對于刀軸矢量的生成以及平滑處理方式的分析
整體葉輪結(jié)構(gòu)極具繁雜性,受葉片形態(tài)的影響,在進(jìn)行實際的數(shù)控加工過程中,將會極易出現(xiàn)碰撞的問題,特別是利用環(huán)繞葉片進(jìn)行走刀的過程,首先要將葉片通過流道,那么,此時將會很容易導(dǎo)致葉片的碰撞問題,對比閉式和開式的整體葉輪的性能,將會發(fā)現(xiàn)閉式葉輪的葉片碰撞問題大大的小于開式整體葉輪,因此,為了更好地探究整體葉輪數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用就應(yīng)當(dāng)從刀軸矢量的生成以及平滑處理方式層面予以分析??梢酝ㄟ^設(shè)置關(guān)鍵幀的方式,在葉片頁面變化較為劇烈的位置設(shè)置關(guān)鍵刀軸矢量,而后再運用弦長參數(shù)的方式,將有關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)帶入函數(shù)中,這樣就能計算出葉片曲面刀軸矢量的生產(chǎn)或是平滑的處理方式是否具備合理性。
4結(jié)語
綜上所述,隨著社會的發(fā)展以及時代的進(jìn)步,當(dāng)前各類的技術(shù)成果已經(jīng)在人們的生產(chǎn)生活中有所融入,極大的提升了人們的生產(chǎn)效率,同時也提高了人們的生活水平。以整體葉輪數(shù)控加工技術(shù)為例,在應(yīng)用這一數(shù)控技術(shù)手段進(jìn)行零件生產(chǎn)的過程中,要想提升零件的生產(chǎn)成品率,就要首先保證葉片的質(zhì)量,這樣才能提升整體的零件生產(chǎn)效率,現(xiàn)階段的葉輪加工技術(shù)一般都是運用數(shù)控銑削加工、鑄造、電解加工以及電火花加工方法等,其中的坐標(biāo)數(shù)控加工方式具備諸多的優(yōu)勢,像生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)較為靈活、生產(chǎn)效率高效等。從筆者上述的分析和探究可知,整體性葉輪數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)廣泛的在工業(yè)生產(chǎn)中或是葉輪零件制造中應(yīng)用,在此過程中,也充分的體現(xiàn)了技術(shù)應(yīng)用的可行性。
作者:唐啟金 單位:重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
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[3]楊晗.基于UG和VERICUT整體葉輪數(shù)控加工與虛擬仿真的研究[J].制造技術(shù)與機床,2013,12(6):61~64.
[4]王鵬飛.復(fù)雜整體葉輪數(shù)控加工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].科技風(fēng),2014,41(15):46.
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