高效数控加工技术整体叶轮

整体铣削叶轮加工是指毛坯采用锻压件然后车削成为叶轮回转体的基本形状，在五轴数控加工中心上使轮毂与叶片在一个毛坯上一次加工完成，满足叶轮产品强度要求，曲面误差小，动平衡时去质量较少，因此是较理想的加工方法。

整体叶轮的数控加工工艺过程主要有6大步骤：(1)锻造毛坯;(2)数控车削粗加工出回转体形状;(3)五轴数控机床铣削加工叶片型面;(4)轮毂表面数控车削精加工;(5)叶片型面的光整加工(砂带磨削、手工抛光);(6)其间穿插多次热处理和检验工序。

其中，五轴数控机床铣削加工叶片型面工序由以下工步组成：(1)气道开槽粗加工;(2)气道扩槽粗加工;(3)叶片型面粗加工;(4)气流通道扩槽铣削半精加工;(5)叶片曲面的铣削半精加工;(6)气流通道扩槽铣削精加工;(7)叶片曲面的'铣削精加工;(8)叶片及轮毂之间的清根铣削。

　　五轴铣削加工的几个关键工序分析

开槽加工及切削方向的确定:叶轮的毛坯为回转体形状，叶片间的气道经粗加工开通，形成通道，为加工叶片做好准备。开槽加工中槽的位置宜选在气流通道的中间位置，多分为上下两个部分加工，应注意两部份刀路衔接问题。刀路平行于气流通道，并保证槽底与轮毂表面留有一定的加工余量。一般采用圆

柱形玉米铣刀或圆柱形立铣刀铣削加工，由于气道宽度不等，所以在刀具直径方面应在下部宽阔处采用大直径刀具、上部狭窄处采用小直径刀具的方法，如图2所示。

叶轮气道的扩槽粗加工及叶型粗加工:采用球头铣刀，扩槽及轮毂底面粗加工在一次加工中完成，且叶型的粗加工一并完成，可以提高工作效率。走刀方式与开槽加工方式相同。从开槽位置开始，从中心向外缘往两边叶片扩槽，扩槽加工要保证叶型为后续半精和精加工留有足够余量。考虑到生产效率，粗加工时走刀行宽应取大些。

叶片曲面的半精、精加工:叶片曲面的半精、精加工采用球头铣刀。均采用侧刃切削方式，其中，半精加工采用如图3所示的环切方式，精加工采用图4所示的切入切出方式，以提高表面质量。应注意每次加工的背吃刀量不宜过大，可采用2到3次以上的分层铣削加工。考虑到被加工表面的加工质量，走刀行宽应取小些。

叶片及轮毂之间的圆角清根采用多种球头铣刀,应注意刀具直径与圆角的匹配.