CN102380647A

CN102380647A - 增压器压气机叶轮铣削方法

Info

Publication number: CN102380647A
Application number: CN2010102727864A
Authority: CN
Inventors: 王森; 赵文浩; 刘娜
Original assignee: CNR Dalian Locomotive Research Institute Co Ltd
Current assignee: CRRC Dalian Institute Co Ltd
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2012-03-21

Abstract

本发明涉及一种增压器压气机叶轮的铣削方法。叶轮毛坯底面加工一个定位销孔，销孔深度不大于叶轮底面加工余量。在普通卧式铣床上使用先前加工的定位销孔将叶轮毛坯定位，对叶轮毛坯粗开槽，叶轮叶片表面及轮毂留有加工余量。在数控加工中心使用先前加工的定位销孔将叶轮定位，使用数控加工中心的计算机辅助制造模块进行自动编程，对叶轮轮毂精加工；在数控加工中心采用仿型分层铣削对叶轮叶片表面精加工。使用本发明的加工方法后，不仅保证了叶轮的加工质量，同时也缩短了加工时间，降低了生产成本，提高了生产效率。

Description

增压器压气机叶轮铣削方法

技术领域：

本发明涉及一种增压器压气机叶轮的铣削方法。

背景技术：

压气机叶轮是准高速内燃机车用增压器压气机重要部件之一，由于其叶片进气端与导风轮相配合，而且叶型铣削精度直接影响增压器压气机的工作效率，因此其加工尺寸精度、表面光洁度要求较高，这就需要在其叶型铣削工序上采取合理的加工工艺方法并加以控制。目前通常使用的增压器压气机叶轮叶型铣削加工方法主要有三种：

1.普通卧式铣床盘铣刀加工：

加工方法主要为使用盘铣刀沿叶轮径向方向上大吃刀量铣削，叶轮各型线尺寸主要靠工装分度和盘铣刀外形仿形保证。这种方法的优点是铣削效率高；缺点是叶型铣削精度差轮廓表面加工质量差，部分表面需要人工修整，会导致叶轮动平衡较差。

2.数控加工中心侧刃铣削加工：

加工方法主要为采用UG、Pro/E等CAM加工软件，使用其数控加工自动编程功能，常用的铣削方法主要为圆柱铣刀粗开槽加工，球头铣刀轮毂精加工，锥度铣刀叶型表面侧刃精加工。这种方法的优点是叶片表面加工质量较好，叶型铣削精度较高，加工完成后无需人工修整，叶轮动平衡好；缺点是粗开槽加工时间长，由于叶轮表面存在角度，因此叶轮加工的锥度铣刀为非标准刀具，需要委外订做，提高了刀具成本，侧刃铣削叶型表面精度保持性差，加工时间较长。

3.数控加工中心仿型分层铣削加工：

加工方法同样采用UG、Pro/E等CAM加工软件，使用其零件数控加工自动编程功能，常采用的铣削方法主要为：使用圆柱铣刀对叶轮粗开槽加工，使用球头铣刀对叶轮轮毂进行精加工，但叶片表面精加工则采用分层仿型加工。这种方法的优点为叶片表面加工质量好，叶型铣削精度较高，表面扭曲叶轮也可加工，加工完成后无需人工修整，叶轮动平衡好，刀具完全采用标准刀具，由于切削量小，刀具磨损低，因此刀具成本低，叶轮叶型加工精度稳定性好；缺点是加工时间非常长，加工效率低。

发明内容：

本发明的所要解决的技术问题是客服现有技术的不足，提供一种使用普通标准刀具就可以加工，并降低叶轮在数控加工中心的加工时间的增压器压气机叶轮叶型的铣削方法。

本发明的技术方案是：先将叶轮毛坯底面加工一个定位销孔，销孔深度不大于叶轮底面加工余量，然后在普通卧式铣床上使用先前加工的定位销孔对叶轮毛坯粗开槽，叶轮叶片表面及轮毂留有加工余量，在数控加工中心用先前加工的定位销孔将叶轮定位，使用数控加工中心的计算机辅助制造模块进行自动编程，对叶轮轮毂精加工，在数控加工中心采用仿型分层铣削对叶轮叶片表面进行精加工。

经现场加工测试，使用本发明的加工方法对增压器压气机叶轮叶型进行加工的时间与现有技术中数控加工中心侧刃铣削加工时间相当，比现有技术中数控加工中心仿型分层铣削加工方法短。因此，节省了加工时间，提高了生产效率，而且由于粗加工在普通卧式铣床上加工，缩短了叶轮在数控加工中心的加工时间，降低了数控加工中心的损耗，节约了成本。本加工方法适用于所有的直纹曲面叶轮，使用本发明的加工方法生产出来的叶轮叶片表面加工质量好，叶型铣削精度较高，加工完成后无需人工修整，叶轮动平衡好，刀具完全采用标准刀具，刀具成本低，刀具损耗也较小，替换也十分方便。

附图说明：

图1是本发明的加工方法流程图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的描述。

如图1所示，由于增压器压气机叶轮叶型铣削可导致叶轮变形，叶轮外形尺寸的精车加工，都安排在叶轮叶型铣削完成后，因此叶轮底面留有加工余量，首先在铣叶轮叶型工序前在叶轮毛坯的底面上加工一个定位销孔，销孔深度不大于叶轮底面加工余量，这样可以保证在加工叶轮底面后，定位销孔会被消除掉，而不会破坏叶轮底面。然后，在普通卧式铣床上使用先前加工的定位销孔对叶轮毛坯定位，采用盘铣刀对叶轮毛坯粗开槽，叶轮叶片表面及轮毂留有加工余量。由于粗加工在普通卧式铣床上加工，铣削效率高，加工时间短，同时也缩短了叶轮在数控加工中心的加工时间，降低了数控加工中心的损耗，节约了成本。接下来，在数控加工中心上采用先前加工好的定位销孔作为一个定位基准，这样，同一批叶轮在普通卧式铣床和数控加工中心上的定位完全一致，这就避免出现更换叶轮需要重新对刀的问题。利用数控加工中心上的计算机辅助制造模块，对叶轮进行数控编程，仿真加工，使用球头铣刀对轮毂进行精加工，最后在数控加工中心上，使用球头铣刀对叶轮叶片进行仿型分层铣削，完成增压器压气机叶轮叶型的铣削。整个加工过程中，使用的都是标准刀具，无需委外订做，因此降低了成本，刀具更换也比较方便。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本技术领域的普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些具体实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围由权利要求书限定。

Claims

1.一种增压器压气机叶轮的铣削方法，其特征在于：其工艺步骤为：

步骤S1，叶轮毛坯底面加工一个定位销孔，销孔深度不大于叶轮底面加工余量；

步骤S2，在普通卧式铣床上使用步骤S1中的定位销孔将叶轮毛坯定位，对叶轮毛坯粗开槽，叶轮叶片表面及轮毂留有加工余量；

步骤S3，在数控加工中心使用步骤S1中的定位销孔将叶轮定位，使用数控加工中心的计算机辅助制造模块进行自动编程，对叶轮轮毂精加工；

步骤S4，在数控加工中心采用仿型分层铣削对叶轮叶片表面精加工。

2.根据权利要求1所述的增压器压气机叶轮的铣削方法，其特征在于：所述的步骤S2中使用盘铣刀对叶轮毛坯粗开槽。

3.根据权利要求1所述的增压器压气机叶轮的铣削方法，其特征在于：所述的步骤S3中使用球头铣刀对轮毂精加工。

4.根据权利要求1所述的增压器压气机叶轮的铣削方法，其特征在于：所述的步骤S4中使用球头铣刀对叶轮叶片进行仿型分层铣削。