數(shù)控插銑二元葉輪的工藝方法

1、數(shù)控插銑二元葉輪的工藝方法摘要：簡(jiǎn)要介紹了大直徑、寬深流道二元流葉輪的一種高效數(shù)控加工方法插銑法。指出該工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，闡述了刀具的選擇、走刀及編程。關(guān)鍵詞：離心式鼓風(fēng)機(jī) 數(shù)控 葉輪 插銑manufacturing method of two-dimensional impeller with numerical-controlled slot millingabstract: a high-efficient numerical-controlled machining method for major diameter deep flow channel two-dimensional im

2、pellerslotting method is introduced, and its advantage and disadvantage are pointed out. the selection, cutting path and programming of cutting tools is explained.key words: centrifugal blower numerical-controlled impeller slot milling 1 引言通常，工件（包括銑制葉輪）的加工基本上都采取橫向走刀的銑制方法。某產(chǎn)品，其葉輪直徑為1000mm，葉片數(shù)為15枚均布，為

3、二元流葉輪，流道較寬且深，最淺處約70mm，最深處達(dá)105mm。葉輪毛坯為鍛件，加工時(shí)最大的工作量是去除流道中的材料。提高此種葉輪加工效率的最好方法，就是以最快的速度進(jìn)行流道粗加工。因此，使用一種高效數(shù)控方法插銑。2 插銑方法的優(yōu)缺點(diǎn)插銑時(shí)，由于銑刀的進(jìn)給方向?yàn)榈遁S方向，刀具的主要受力方向也是刀軸方向。所以此種加工方法對(duì)刀具抗彎折剛性的要求低，適于切深大、余量大而刀具直徑相對(duì)較?。ㄩL(zhǎng)徑比大，大直徑刀具使用受限制）情況下工件的粗加工。使用此加工方法粗加工，工件材料的去除率高，所以加工效率也很高，且可避免機(jī)床的振動(dòng)損傷。然而，此方法并不適于工件的精加工。因精加工時(shí)材料去除率要求并不高，而表面粗糙度

4、卻要求很高，刀具受力也不大，而進(jìn)給速度很快，刀具路徑很密。如用這種方法，效率反而很低。3 插銑所用刀具及走刀方法3.1 插銑所用刀具插銑所用刀具一般選用直徑為2050的鑲齒端銑刀。如圖1所示。圖中ap為刀片可切削寬度。圖1a為整體刀桿，通常直徑較小，刀片數(shù)較少，適合機(jī)床功率較小或一般工件余量的情況；圖1b為分體式刀桿，通常直徑較大，刀片數(shù)較多，適合于機(jī)床功率較大或工件余量很大的情況。此類刀具適合軸向切削，刀片可換， 刀桿可反復(fù)使用，以節(jié)省刀具成本。因?yàn)槭谴旨庸?，刀片一般選擇強(qiáng)度較高的厚刀片，且切削刃較寬，可以達(dá)到較高的材料去除率。應(yīng)注意的是，由于是粗加工，通常要求機(jī)床要有足夠的強(qiáng)度和剛性；因?yàn)?/p>

5、是軸向切削，而此類刀具刀軸中心部位無(wú)切削刃，所以吃刀寬度不能太寬（不可超過(guò)ap值）。 （a） （b）圖1 插銑刀示意圖3.2 插銑的走刀方法工件進(jìn)行插銑加工時(shí)，先將工件找正并緊壓在工作臺(tái)上，從工件要加工部位的邊緣處開(kāi)始切削。每一刀一直插銑到工件底部（底部留有精加工余量）后，軸向抬刀，徑向進(jìn)刀一個(gè)步距（即ap），再進(jìn)行第二刀插銑直至粗加工完成。每一刀插銑的位置在俯視圖上為一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，所有的坐標(biāo)點(diǎn)按照順序連接起來(lái)，即為走刀軌跡。如圖2為某葉輪流道插銑加工時(shí)的走刀軌跡曲線（俯視圖）。其中白色圓形為插銑刀。圖2 插銑刀具軌跡示意圖3.3 插銑的加工過(guò)程插銑時(shí)，刀具的橫向步進(jìn)以快速走刀方式進(jìn)行，而在軸向

6、走刀時(shí)，是以正常切削進(jìn)給速度走刀的。在正常切削走刀之前，以快速進(jìn)給速度接近工件加工表面。圖3即為某葉輪流道粗加工時(shí)刀具的上下運(yùn)動(dòng)過(guò)程；圖4為其三維實(shí)體模擬圖。 圖3 葉輪流道插銑刀具軌跡示意圖 圖4 葉輪流道插銑三維實(shí)體模擬圖4 插銑編程問(wèn)題的解決插銑加工從切削原理上不難理解。其難點(diǎn)在于如何編程，如何正確地找到刀具插銑的軌跡位置。因?yàn)椴邈姇r(shí)刀具軌跡較為復(fù)雜，生成的機(jī)床程序也較長(zhǎng)（一般在幾千行），手工計(jì)算也費(fèi)工費(fèi)時(shí)。所以通常要借助于編程軟件。目前流行的數(shù)控編程軟件很多。常用的有mastercam、ug、proe等。下面以mastercam軟件編程為例簡(jiǎn)單介紹插銑的編程方法。首先進(jìn)行工件加工區(qū)域的三維造型。造型完成后，確定好刀具及加工的各種參數(shù)，生成普通加工方法的刀具軌跡曲線。如圖2中的曲線。此曲線以機(jī)床程序的形式體現(xiàn)出刀具所有加工位置的二維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。在此曲線中，工件的加工部位、刀具的步距等均已確定。然后依據(jù)此曲線，再確定好抬刀的安全高度和切削深度等，這樣即可做出工件插銑加工的機(jī)床程序。經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查和實(shí)際試切后，便可用于實(shí)際加工。參 考 文 獻(xiàn)1 吳長(zhǎng)德.master cam9.0系