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2       概述

叶轮作为常用的动力部件之一,正越来越多地被用于摇篮式五轴机床出厂检验加工的主要零件之一;

本文对叶轮加工的影响因素、难点及应对措施等进行了描述,以期对今后的叶轮加工中有所帮助;

3    关键词

摇篮式五轴机床,五轴机床,叶轮,叶轮加工的影响因素,叶轮加工的影响难点

4       要求

4.1        硬件要求

image.png

4.2        软件版本要求

        V4.7+SP02

4.3        其他要求

选项要求或其他特殊要求,如额外组件等

5       注意事项

5.1        注意事项一

添加需要注意的事项

6       概述

        五轴机床出厂检验加工的叶轮通常具有以下特点:

 

1、                 为单层叶片、半开式叶轮(见下图);

image.png                                                    

2、                 根据机床规格,叶轮直径为100mm左右;

3、                 毛坯材料为60系列铝材,好一些的用70系列,如:铝7075;

4、                 加工检验标准主要为表面质量,检查项主要包括叶片、流道两部分;

          另一个检验标准为加工效率;极个别厂家除以上检查项外,也检查叶轮精度;

7       影响叶轮加工的四大因素

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 如果上述因素产生影响,效果如下:

image.png 

8       叶轮加工的难点

1)、叶片顶部:

              叶片顶部加工的特点为轮廓曲率变化较大;因此带来的轨迹加速度和速度的

        变化均较大,如果机床调整不佳,极易出现拉丝现象;如下图所示:

image.png

                  对策:

              1、如果这些拉丝出现的位置是固定的,需要检查程序;

     

              2、如果拉丝出现的位置是随机的,则需要检查机床的优化是否到位,比如

 

                     轴的Jerk值等;

 

        2)、叶片尾部:

              叶片尾部加工的特点为材料较少,刀具轨迹的轻微变化较易在其表面产生痕

        迹,比较考验机床各轴匹配的性能,如果机床调整不佳,极易出现橘皮、拉

        丝等现象;如下图所示:

image.png

              对策:

              1、通过圆度测试检查机床各轴匹配情况,减少圆度误差;

              2、适当降低各轴的Jerk值;

 

        3)、流道:

               流道部分加工的特点为高(陡峭)处轨迹重复,要求机床重复性好;低(平坦)

               处面积大,要求机床加工轨迹稳定、平滑;如果机床调整不佳,极易出现

        拉丝现象;具体拉丝现象;如下图所示:

image.png

             对策:

              1、调整Cycle832 的容差,加大CTOL值;

     

              2、降低Jerk值;

9       Sinumerik的优势---CMVM/RMVM虚拟加工

1)    应用CMVM/RMVM软件,事先调试程序,可以极大程度提高试切效率;

 

2)    避免刀具碰撞,保证试切的安全性;

 

3)    预知加工时间,优选加工程序和工艺参数;

image.png     

10 Sinumerik的优势--- Top Speed(臻优极速)

 1)    应用Top Speed 功能可以将机床的模具制造性能发挥到极致;

 

2)    Top Speed功能的应用是基于Top Surface(臻优曲面)的,利用创新手段在提

     高模具表面质量的同时,大幅提高加工效率;

 

3)    Top Speed功能还能在保证模具加工效率不变时,其加工精度进一步提高;

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11  典型案例

1、          叶片靠近叶顶处横纹的处理:

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         处理:

         1)由于横纹位置相对固定,所以先对程序进行分析,结论是程序无误;   

         2)对机床轴匹配进行优化,利用圆度测试找出问题,并解决问题; 

 

      2、叶片尾部橘皮纹的处理:

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         处理:

         1)首先降低加工速度,橘皮纹有好转,判定是机床优化不到位;   

         2)重新检查机床轴匹配情况,调整圆度测试的结果以及各插补轴的

                Jerk值,问题得以解决; 

 

       3、加工结果:

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12  总结

1)    要完成一个很好的叶轮加工,机床、刀具、程序、环境四方面因素都要做好才行;

2)    机床的各插补轴之间的匹配很重要,如果做不好会使轮廓误差产生异常;

3)    机床的加工最末端在于刀具,因此大部分时候需要了解刀具的运动定位情况,需要借助于类似长度计的设备进行测定;

4)    如果情况允许,尽量用较短的刀具加工;

5)    西门子五轴加工对程序是有要求的,格式的和点位分布的,在加工前必须做相应的检查;叶轮加工同样需要这样的检查;

6)    对于叶轮加工其检查流程大致如下:

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13  作者/联系人

Zhang JingYi

          2022.06

14 版本信息

版本

日期

修改内容

V1.0

2022.6