離心壓縮機大直徑三元葉輪高速銑加工研究
本文關(guān)鍵詞:離心壓縮機大直徑三元葉輪高速銑加工研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著我國石化和煤化工行業(yè)的崛起,對國內(nèi)離心壓縮機的大型化提出了更高的設(shè)計和制造要求,葉輪作為離心壓縮機的核心轉(zhuǎn)動部件,是由抗腐蝕性較強的不銹鋼和高溫合金鋼鍛件加工而成。 葉輪作為透平機械的關(guān)鍵零部件,是一種具有代表性且造型比較規(guī)范的、典型的通道類復(fù)雜零件,其特征形狀明顯,葉片的吸力面和壓力面形狀涉及到空氣動力學(xué)、流體力學(xué)等多個學(xué)科,其加工的難點主要表現(xiàn)在:1、葉輪的葉片形狀復(fù)雜,其葉片多為非可展扭曲直紋面,只能采用五坐標(biāo)機床銑制或者電解加工;2、由于葉輪葉片的厚度較薄,在加工的過程中會有彈塑性變形而很容易發(fā)生過切現(xiàn)象;3、葉輪大多工作在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速的條件下,其葉輪旋轉(zhuǎn)時具有很高的線速度,因此多選擇不銹鋼、高溫鎳基合金或鈦合金等難加工材料。 本論文以離心壓縮機大直徑的三元葉輪五軸數(shù)控加工、高速銑相結(jié)合規(guī)劃葉輪刀路軌跡為核心內(nèi)容,以縮短葉輪加工時間為目標(biāo),通過結(jié)合使用NREC、UG和Vericut軟件實現(xiàn)高速銑削加工。 本文所使用的高速銑方法主要是使用進口硬質(zhì)合金刀具和五軸機床定軸加工來實現(xiàn),解決了傳統(tǒng)的三元葉輪加工使用國產(chǎn)高速鋼刀具五軸聯(lián)動側(cè)刃銑削時所產(chǎn)生的難題:零件加工周期長且機床切削力大,容易造成機床主軸頭損毀,同時由于高速鋼刀具的韌性好,刀具振動很容易造成葉片過切。 本文針對大直徑三元葉輪的結(jié)構(gòu)特點,參考國外葉輪加工專家的交鑰匙工程,解決了大直徑葉輪加工效率較低的問題。以一個直徑為Φ1000mm的三元葉輪為例,利用UGNX4對葉輪規(guī)劃刀路軌跡,結(jié)合Vericut軟件進行計算機模擬。最后在瑞士斯達(dá)拉格公司的五軸加工中心stc1250實際試切加工,并就加工效果做了對比驗證,縮短了葉輪加工周期并提高了加工效率;同時,為同類復(fù)雜的大型葉輪葉盤類零件高速銑削提供了參考經(jīng)驗。
【關(guān)鍵詞】:三元葉輪 離心壓縮機 五軸聯(lián)動數(shù)控加工
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TG659;TH452
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-11
- 1.1 論文選取的背景9
- 1.2 文獻綜述9-10
- 1.3 國內(nèi)外葉輪加工現(xiàn)狀10-11
- 2 離心壓縮機的工作原理和結(jié)構(gòu)簡介11-16
- 2.1 離心壓縮機工作原理11-12
- 2.2 離心壓縮機結(jié)構(gòu)簡介12-13
- 2.3 三元葉輪結(jié)構(gòu)簡介13-15
- 2.4 本論文主要工作內(nèi)容15-16
- 3 五軸聯(lián)動數(shù)控加工16-22
- 3.1 五軸加工中心的分類及特點16-18
- 3.1.1 兩個旋轉(zhuǎn)軸都在主軸頭上17
- 3.1.2 兩個旋轉(zhuǎn)軸是由兩個旋轉(zhuǎn)工作臺組成的17-18
- 3.1.3 兩個旋轉(zhuǎn)軸是由工作臺和主軸頭分別旋轉(zhuǎn)構(gòu)成18
- 3.2 瑞士五軸加工中心STC1250技術(shù)參數(shù)18-19
- 3.3 Concepts NREC公司歷史簡介19-20
- 3.4 NREC軟件在葉輪機械領(lǐng)域的業(yè)績20
- 3.5 MAX-PAC軟件的技術(shù)特點20-22
- 3.6 本章小結(jié)22
- 4 MAX-5結(jié)合UG NX4對葉輪刀軌工藝規(guī)劃22-43
- 4.1 MAX-5軟件生成刀軌實施過程22-29
- 4.2 UGNX4軟件刀軌規(guī)劃29-35
- 4.2.1 葉輪在UG模型中的二次轉(zhuǎn)換29-30
- 4.2.2 UG軟件的型腔銑功能30-35
- 4.3 機床定軸加工時的難點35-36
- 4.3.1 粗加工流道時刀軸方向的確定35
- 4.3.2 流道的分區(qū)域加工35-36
- 4.3.4 新方法的經(jīng)濟性分析36
- 4.4 VERICUT系統(tǒng)虛擬力工仿真36-39
- 4.4.1 引言36
- 4.4.2 數(shù)控加工仿真及VERICUT簡介36-39
- 4.5 UG后置處理39-42
- 4.5.1 后置處理概述39
- 4.5.2 UG-POST簡介39-41
- 4.5.3 STC1250的UG-POST開發(fā)41-42
- 4.6 本章小結(jié)42-43
- 5 五軸機床STC1250上驗證加工43-51
- 5.1 葉輪流道的粗加工43-45
- 5.2 葉片圓頭加工45
- 5.3 葉片精銑加工45-46
- 5.4 葉片輪轂面精加工46-48
- 5.5 硬質(zhì)合金銑刀的選取48-50
- 5.6 本章小結(jié)50-51
- 結(jié)論51-52
- 參考文獻52-54
- 附錄A UG NX 4.0生成的葉輪流道粗加工程序54-58
- 附錄B MAX-5生成的葉輪輪轂精加工程序58-61
- 附錄C MAX-5生成的葉片精加工程序61-65
- 致謝65-66
【參考文獻】
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本文編號:272747
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