径、混流式三元叶轮单轴进刀铣削工艺

摘要

本发明公开了一种径、混流式三元叶轮单轴进刀铣削工艺，使用常规数显铣(镗)床，配用数显万能回转工作台，利用X、Y、Z、A、B单轴进刀，可完全取代五轴联动数控铣，整体铣制出圆柱面割线元素径、混流式三元叶轮。对于任意空间直线元素三元叶轮采用本发明可为五轴联动数控铣节约90％以上的工时，对于“全可控涡”任意空间曲线三元叶轮，可节约80％以上的五轴联动数控加工工时。

主权项

1.一种径、混流式三元叶轮单轴进刀铣削工艺，使用常规数显铣(镗)床，配用数显万能回转工作台，利用X、Y、Z、A、B单轴进刀，完全取代五轴联动数控铣，整体铣制出圆柱面割线元素径、混流式三元叶轮；其特征在于：以所加工叶轮的转向顺时针为例，具体工艺按以下步骤进行：1.经检验合格的上道工序(立车)叶盘用中心压板紧固在万能工作台上；2.将万能工作台用压紧螺丝紧固在镗床工作台面上；3.叶轮是垂直摆放，万能工作台倾角回转轴调至零度(数显θ＝0°)；4.移动镗床水平X轴及垂直Y轴，使键槽铣刀(精铣则用球头铣刀)上端A对准叶轮中心，使数显水平轴X＝0，垂直轴Y＝0；当叶轮转向为逆时针时，则上端点改为下端点；5.移动水平轴，使键槽铣刀上端点A移至叶轮外径处，水平轴数显X＝R2然后将铣刀略向外移(X＞R2)，再使铣刀端面位于叶轮流道底面基准处，使主轴数显Z＝Zmax；6.移动主轴Z及水平轴X，使铣刀端面A点接触叶盘最高点，检验此时主轴坐标值Z＝Zmin，X＝R0；7.按序分别移动X轴及Z轴，此时Y轴始终保持Y≡0，使铣刀A点位于轮盖外径处X＝R2，θ＝0°，Z＝Z2；8.转动万能工作台中心轴，使叶顶包角数显值θ与数据表相合；9.转动万能工作台水平回转角，使叶轮倾角α值与数据表相合；10.检验刀具A点与轮盖回转面接触处R、Z与数据相合；11.视主轴总进刀量δ值减去底面余量3mm后，沿Z轴进刀，用一刀/或二刀进刀至(δZ-3)；12.X、Y、α、Y轴保持不动，手动万能转台中心轴，摆铣δθ1角度，此时数显值为(θ+δθ1)，完成一个圆柱面上一个流道的摆铣；13.移动主轴，将铣刀提至轮盖回转面处，手动万能转台，将转角转动δθ角度，此时数显θ＝θ+(360°/叶片数)；14.重复10---13步骤，直至R圆柱面上各叶道粗铣完毕；15.对应不同的R(x)值，沿半径方向进刀，重复7---14步骤，将整个叶轮流道粗铣完毕。16.根据粗、精加工残余高度的需要，确定R方向的进刀量；其残余高度$h=\frac{d}{2}(1-\cos \theta ),$ $\theta ={\sin }^{-1}\left(\frac{s}{d}\right).$ 式中d为铣刀直径，S为R方向进刀步距。