专利名称：一种整体叶轮加工方法
技术领域：
本发明涉及一种加工方法，尤其涉及一种整体叶轮加工方法。 技术背景整体叶轮作为动力机械的关键部件，广泛用于航空、航天、动力等领 域，其质量直接影响其空气动力性能和机械效率。因此，它的加工技术一 直是动力机械制造行业中的一个重要课题。从整体式叶轮的几何结构和工艺过程可以看出，加工整体式叶轮时加 工轨迹规划的约束条件比较多，相邻的叶片之间空间较小，加工时极易产 生碰撞干涉，自动生成无干涉加工轨迹比较困难。因此在加工叶轮的过程 中不仅要保证叶片表面的加工轨迹能够满足几何准确性的要求，而且由于 叶片的厚度有所限制，所以还要在实际加工中保证加工的质量。发明内容本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，而提供一种整体叶轮加工方 法，它能够保证叶片表面的加工轨迹满足几何准确性的要求，并且保证 加工的质量，加工效率高，质量稳定。实现上述目的的技术方案是 一种整体叶轮加工方法，通过五轴数 控机床对整体叶轮进行加工，其中，它包括以下步骤步骤S1，在锻压材料上车削加工回转体的基本形状；步骤S2，开粗加工流道部分，即通过大直径球头铣刀对整体叶轮 的流道部分从不同的方向进行型腔铣开粗，该大直径球头铣刀的直径小 于两叶片间最小距离；步骤S3，半精加工流道部分，即通过大直径球头铣刀对整体叶轮3的流道部分进行半精加工，根据流道面的几何特征，选择流道面为驱动 面，叶片面和轮毂面为干涉检查面进行加工，加工的驱动方法为插补方 式或相对于驱动面方式，并且在规划加工轨迹时轨迹需根据流道的几何 特征和使用要求设定倾斜角度；步骤S4，叶片精加工，即根据叶片面的几何特征，选择一个叶片 面为驱动面，流道面、其他相邻叶片面和轮毂面作为干涉检査面进行加 工，加工采用的驱动方式为直纹面驱动方式或指向点驱动方式或相对于 驱动面方式，在该步骤中，在不过切的前提下，采用大直径球头刀进行 加工，且保证刀具半径大于流道和叶片相接部分的最大倒圆半径；步骤S5，对倒圆部分进行清根，即选择倒圆部分为驱动面，流道 面、相邻叶片面和轮毂面作为干涉检查面对流道和相邻叶片的交接部分 进行清根，加工采用的驱动方式为相对于驱动面方式，并设定倾斜角度 和加工余量，在该步骤中，加工的刀具的半径小于流道和叶片相接部分 的最小倒圆半径。上述的整体叶轮加工方法，其中，所述的步骤S2中，流道部分的 开粗加工采用3+2轴型腔铣方法对流道进行开粗。本发明的有益效果是本发明在对流道部分进行开粗加工时，采用用 3+2轴型腔铣方法，相对于分层渐进法具有开粗效率高、加工质量稳定 的优点，本发明能够提高加工效率，并且保证质量稳定。
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。请参阅图l,图中示出了本发明的一种整体叶轮加工方法，通过五 轴数控机床对整体叶轮进行加工，它包括以下步骤步骤S1，在锻压材料上车削加工回转体的基本形状；步骤S2，开粗加工流道部分，即通过大直径球头铣刀对整体叶轮的流道部分从不同的方向进行型腔铣开粗，该大直径球头铣刀的直径小于两叶片间最小距离，流道部分的开粗加工采用3+2轴型腔铣方法对流 道进行开粗，相对于分层渐进法，此方法开粗效率高、加工质量稳定；步骤S3，半精加工流道部分，即通过大直径球头铣刀对整体叶轮 的流道部分进行半精加工，根据流道面的几何特征，选择流道面为驱动 面，叶片面和轮毂面为干涉检查面进行加工，加工的驱动方法为插补方 式或相对于驱动面方式，并且在规划加工轨迹时轨迹需根据流道的几何 特征和使用要求设定倾斜角度；步骤S4，叶片精加工，即根据叶片面的几何特征，选择一个叶片面为驱动面，流道面、其他相邻叶片面和轮毂面作为干涉检査面进行加 工，加工采用的驱动方式为直纹面驱动方式或指向点驱动方式或相对于 驱动面方式，在该步骤中，在不过切的前提下，采用大直径球头刀进行加工，且保证刀具半径大于流道和叶片相接部分的最大倒圆半径；步骤S5，对倒圆部分进行清根，即选择倒圆部分为驱动面，流道面、相邻叶片面和轮毂面作为干涉检査面对流道和相邻叶片的交接部分 进行清根，加工采用的驱动方式为相对于驱动面方式，并设定倾斜角度 和加工余量，在该步骤中，加工的刀具的半径小于流道和叶片相接部分 的最小倒圆半径。以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术 人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些 细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围 作为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种整体叶轮加工方法，通过五轴数控机床对整体叶轮进行加工，其特征在于，它包括以下步骤步骤S1，在锻压材料上车削加工回转体的基本形状；步骤S2，开粗加工流道部分，即通过大直径球头铣刀对整体叶轮的流道部分从不同的方向进行型腔铣开粗，该大直径球头铣刀的直径小于两叶片间最小距离；步骤S3，半精加工流道部分，即通过大直径球头铣刀对整体叶轮的流道部分进行半精加工，根据流道面的几何特征，选择流道面为驱动面，叶片面和轮毂面为干涉检查面进行加工，加工的驱动方法为插补方式或相对于驱动面方式，并且在规划加工轨迹时轨迹需根据流道的几何特征和使用要求设定倾斜角度；步骤S4，叶片精加工，即根据叶片面的几何特征，选择一个叶片面为驱动面，流道面、其他相邻叶片面和轮毂面作为干涉检查面进行加工，加工采用的驱动方式为直纹面驱动方式或指向点驱动方式或相对于驱动面方式，在该步骤中，在不过切的前提下，采用大直径球头刀进行加工，且保证刀具半径大于流道和叶片相接部分的最大倒圆半径；步骤S5，对倒圆部分进行清根，即选择倒圆部分为驱动面，流道面、相邻叶片面和轮毂面作为干涉检查面对流道和相邻叶片的交接部分进行清根，加工采用的驱动方式为相对于驱动面方式，并设定倾斜角度和加工余量，在该步骤中，加工的刀具的半径小于流道和叶片相接部分的最小倒圆半径。
2. 根据权利要求1所述的整体叶轮加工方法，其特征在于，所述的步骤 S2中，流道部分的开粗加工采用3+2轴型腔铣方法对流道进行开粗。
全文摘要
本发明公开了一种整体叶轮加工方法，通过五轴数控机床对整体叶轮进行加工，它包括以下步骤步骤S1，在锻压材料上车削加工回转体的基本形状；步骤S2，开粗加工流道部分；步骤S3，半精加工流道部分；步骤S4，叶片精加工；步骤S5，对倒圆部分进行清根。本发明能够保证叶片表面的加工轨迹满足几何准确性的要求，并且保证加工的质量，加工效率高，质量稳定。
文档编号B23P15/02GK101590587SQ20081003826
公开日2009年12月2日 申请日期2008年5月29日 优先权日2008年5月29日
发明者张无波, 张青雷, 桂士弘, 颖 王, 刚 童, 邵玉珍, 郑明耀, 郭井宽 申请人:上海电气集团股份有限公司