叶轮数控加工CAM技术数控刨削加工的具体内容

2013/11/25 8:16:12      点击:
无堵塞转子泵转子的加工实质上是二维加工。转子型线的轨迹是两轴插补轨迹,厚度方向的轨迹是直线轨迹。数控刨床是二维加工设备,直线加工由滑枕运动来完成,而转子型线的加工可以由牛头上的溜板上下运动和工作台面横向运动的联动来完成。
数控刨床的加工效率主要取决于滑枕运动的速度,由于滑枕运动的速度比铣床任一轴的加工运动速度快得多,所以采用数控刨床加工转子的效率很高,适合批量生产。数控刨削示意图如图4所示。
图4数控刨削叶轮示意图
1.定位
叶轮的定位与通常的零件加工无多大区别,为满足基准重合原则,应以叶轮内孔定位,考虑到装夹方便,大多转化为以心轴轴颈定位,通过V形铁或半圆套定位心轴并夹紧;精加工时,也可以心轴两顶尖孔定位,但必须辅之以可靠的夹紧机构,定位精度决定着叶轮素线相对于轴心线的平行度是否得以保证。
2.对刀
叶轮数控刨削的对刀就是确定叶轮内的中心点位置,并以之作为刀具轨迹的坐标原点,然后将刀具移至起始点位置,使刀具按程序规定的轨迹运动。对刀的精确程度影响着叶轮的型线误差,进而影响叶轮的啮合情况,而这种误差在叶轮加工后很难检测,只有在装配时才能发现,因此,对刀是一个很关键的工步。通常采用以下几种方法。
(1)以叶轮心轴轴颈对刀。方法如同在轴上铣键槽。检测出圆弧刨刀的侧面相对于心轴的侧母线的距离,并根据圆弧刨刀和心轴的直径来判断刀具中心相对于工件轴心的位置,通过移动刀架或工作台使两心对中,再按程序给定的起始坐标确定刀具相对叶轮中心的起始位置,这种方法无需其它工装,但比较麻烦,与操作者的检验技术有关,对刀精度低,且必须控制心轴的圆度误差及同轴度误差(一般在0.02ram以内),整个对刀误差应控制在0.05ram以内。
(2)用样轴对刀。精磨一根形状精度较高的光轴,并铣出对刀槽,保证对称度,圆弧刨刀以对刀槽两侧面对刀。光轴易于工装的校正,从而保证叶轮的定位精度。此方法对刀精度较高,但是样轴的质量特别是对刀槽相对于轴心线的位置精度必须得保证。
(3)用对刀装置对刀。设计直角对刀块,对刀面相对定位元件的位置即对刀尺寸。
将圆弧刨刀靠近对刀面,以塞尺检查对刀是否到位。对刀方便,效率较高,但对对刀面及对刀尺寸要求较高,为减少对刀误差,常常用就地加工法保证对刀面的形状精度及相对定位面的位置精度。
3.分度
分度就是确定叶轮的加工工位。采用数控刨削方法加工叶轮时,除准确计算刨削渐开线叶轮型面刀具圆心的坐标外,提高叶轮的定位精度和分度精度是保证叶轮加工质量的关键。
二叶型叶轮的加工工位较好确定,就是对称的两边;三叶型叶轮要求加工面间精确的为120。C,这也是叶轮加工的关键步骤之一,分度的精确度直接影响着叶轮厚度的均匀性,即决定着是否能保证叶轮的厚度公差。叶轮加工常用的分度方法有3种。
(1)用分度对定机构。利用机械上的分度对定机构实现分度。分度盘通过叶轮心轴及轴上键槽定位,分度时叶轮与分度盘同时转动。为提高分度精度,应采用双斜面或单斜面分度对定机构。双斜面分度对定机构可采用在分度盘上加工3个凸面分别与一个固定的v形块对定,也可在分度盘上径向或轴向加工3个圆锥孔分别与对定销(即圆锥销)对定,此法对分度盘本身的分度加工及锥面或圆锥面的加工精度要求较高;单斜面分度对定机构分度精度最高,且具有较强的抗污染能力,但对对定平面的加工精度要求高,并必须得保证对定销与分度盘的对中性。
(2)用机械分度头。用分度头夹持轴的外圆进行分度。此法要求夹紧机构不能有力矩方向的夹紧力,且由切削力产生的力矩也不能由分度头承担,否则,将破坏分度的正确位置。
(3)用电动刀架。利用数控车床上的电动刀架实现分度,以心轴上的两中心孔定位并以鸡心夹传递分度所需扭矩。电动刀架分度精度很高(小于0.01ram),~般有6个工位,可利用第1、3、5或第2、4、6个工位对三叶叶轮进行分度,并可直接在程序上实现分度控制,操作方便,但对夹紧机构和切削力矩的要求与机械分度相同,不能破坏正确的分度位置,并且,电动刀架的输出功率较低,分度时必须松开所有夹紧机构,否则易烧坏电动刀架内的步进电机。
4.夹紧
当叶轮以轴心线定位时,刨削产生的切削力有使叶轮作轴向移动或绕轴转动的趋势,所以夹紧机构应提供轴向及周向的夹紧力。轴向一般可用固定挡铁承受切削力,对于周向不大的切削力(如小叶轮或精加工),着以V形块定位,可采用螺栓压板将轴与V形块固定;若以半圆套定位,可采用半圆盖将轴固定在定位套内。但切削力较大时,除以上夹紧外,还应采用专门的周向夹紧机构,如夹紧下方的一个叶轮。周向夹紧力应注意不能使叶轮发生扭转变形,可先将叶片两侧夹紧,使其在周向处于自由状态,再将夹具与工作台定。总之,夹具的设计应根据叶轮的结构及具体加工要求确定。
5.数控刨削
设计人员根据工厂设备条件、叶轮型线编制数控程序。当程序输入后,在机床上可采用“空运行”方式,以校验程序在机床上运行的正确性。在此状态下,数控系统控制刀架快速沿叶型线轨迹行走一遍。在此过程中,也可用一支笔夹在刀架上,并固定一块夹有白纸的平板(平板垂直于工作台面),用笔在板上可画出运动轨迹,用于校核程序编制和输入的正确性。在实际加工时,需选定转子的定位基准,一般以转轴外圆作为装夹定位基准,在龙门刨上对两叶的可以一次串接装夹几件,以提高效率。
利用数控系统的试切对刀功能,采用机夹式圆片刀具,一次调整好刀具后不用再次对刀。如果采用统一起始点编程。品种的更换,只需在数控系统的键盘上输入所需加工叶轮的程序号即可,不需要再次对刀。对于三叶的叶轮,采用电动分度工作台,每加工完一面转120。C,分3次完成整个表面加工。


////////////////////////////////////////////////////////////
力华转子泵网www.
电话:0575-83539901
传真:0575-83534469


友情链接:    彩乐乐开奖网   四季彩票   分分彩官网   彩票登陆代理   彩乐乐计划