復雜整體葉輪數控加工關鍵技術研究

楊國生

【摘要】復雜整體葉輪數控加工的關鍵技術是將普通加工技術與計算機相關技術有機結合在一起發(fā)展而來的。筆者在本研究中針對復雜整體葉輪數控加工的關鍵技術進行了具體的探討。通過對復雜整體葉輪數控加工的概念及其發(fā)展和復雜整體葉輪數控加工的內容的闡述簡單說明了復雜整體葉輪數控加工的內涵。另外還詳細介紹了復雜整體葉輪數控加工的關鍵技術的內容及過程，還有復雜整體葉輪數控加工的關鍵技術中應注意的問題。

【關鍵詞】復雜整體葉輪數控加工；關鍵技術；研究

前言

隨著科學技術的飛速發(fā)展，機械加工技術也與時俱進地更新換代，技術要求也逐漸變得嚴格。為了保證加工成品的合格率，必須調整工作里的每個細節(jié)。提高產品的精度避免成品不合格造成的負面影響。隨著不規(guī)則形狀零件對現代機械技術發(fā)展的挑戰(zhàn)越來越高，加工技術的提高也急不可待。復雜整體葉輪數控加工技術取代傳統加工技術成為主要加工技術也是時代發(fā)展的潮流。

1.復雜整體葉輪數控加工的內涵

1.1復雜整體葉輪數控加工的概念及其發(fā)展

復雜整體葉輪數控加工是指在機床上利用整體葉輪數控技術對零件進行加工的一個復雜的過程。復雜整體葉輪數控加工和非復雜整體葉輪數控加工的流程從整體上來說是大致相同的，但在技術上卻大相徑庭。采取數字信息控制和加工零件的復雜整體葉輪數控加工方法是針對零件種類多樣、相同型號產量少、結構復雜、精度要求高等現實狀況達到高效化和自動化加工的有效方法。復雜整體葉輪數控加工的發(fā)展方向是高速和高精度。上世紀50年代，MIT設計了APT。APT具有程序簡潔，方法靈活等優(yōu)勢。但也有很多不足之處如對于復雜的幾何形狀，無法表達幾何即視感[1]。為修正APT的不足，1978年，法國達索飛機公司開發(fā)了CATIA。這個系統有效的解決了幾何形狀復雜、難以表達即視感的缺陷。國內外從事整體葉輪數控加工的相關領域，針對實際生產加工中的各項關鍵技術進行了較為細致的研究，并且將諸多可行性成果投入到實踐過程中，取得了極佳的生產效益。例如：通過分析了五坐標數控加工中非線性誤差產生的原因，建立了適用于五坐標數控加工的非線性誤差計算模型。再如，針對五坐標數控加工中刀軸矢量的轉動會產生非線性誤差及刀軸矢量受機床轉動行程限制的問題，提出了滿足允許加工誤差的五坐標數控加工刀具軌跡計算方法?？傊@些針對復雜整體葉輪數控加工關鍵技術的研究內容，對與實踐加工過程而言，值得借鑒并應用。

1.2復雜整體葉輪數控加工的內容

復雜整體葉輪數控加工的內容有挑選適宜在數控機床上加工的零件，對復雜整體葉輪數控加工方案進行確定；詳細繪制所加工零件和葉輪的圖紙；確定復雜整體葉輪數控加工的詳細流程，如具體工作的分工、工作的前后順序、加工器具、葉輪的選擇與位置確定、與其他加工工作的銜接等；修正復雜整體葉輪數控加工的流程。確定復雜整體葉輪數控加工中的允許誤差；指揮葉輪數控機床上一些技術部分工作等。

2.復雜整體葉輪數控加工的關鍵技術

2.1復雜整體葉輪數控加工的關鍵技術內容

復雜整體葉輪數控加工的關鍵技術的內容就是明確零件的什么部位需要進行復雜整體葉輪數控加工，經過什么流程，如何確定這些流程的前后順序等等。通常在復雜整體葉輪數控加工時確定零件加工的工作步驟有如下幾種方法：按所使用的工作器具確定。為了減少切換工作器具次數，節(jié)省時間，可以采取將同一種工作器具集中使用的方法來確定工作步驟。在一個工序中使用同一個工作器具的全所有步驟率先集中，統一完成后然后再使用第二種工作器具進行該種工作器具所要加工的所有步驟，以此類推。平面孔系零件一般使用點位、直線操控數控機床來加工，制定加工的工作步驟時，著重于控制加工精度、成品率和加工所需時間。旋轉體類零件通常使用數控車床或磨床加工。在車床上加工時，一般加工成品冗余多，使用粗加工方法。數控車床上用到低強度加工器具加工細小凹槽的情況很頻繁，因此適于斜向進刀，一般不要崩刃。平面輪廓零件一般使用數控機床加工。方法上應該著重把控切入與切出的方向。使用直線和圓弧插補功能的數控機床在加工不規(guī)則零件的曲線輪廓時，一定要用最短的直線段或圓弧段來無限逼近零件輪廓，讓零件的誤差在合格的基礎上加工的直線段或弧段的數量最少為最佳方案[2]。立體輪廓零件：某些形狀的零件被加工時，由于零件的形狀和表面質量等多方面問題致使零件強度較差。機床的插補方法可以解決這一難題。在加工飛機大梁直紋曲面時，如果加工機床是三軸聯動便只能使用效率較低的球頭銑刀；如果機床是四軸聯動，則可以使用效率比球頭銑刀高的圓柱銑刀銑削。

2.2復雜整體葉輪數控加工的關鍵技術過程

復雜整體葉輪數控加工的關鍵技術的一般過程要經過閱讀零件，技術分析，制定技術，數控編程，程序傳輸。復雜整體葉輪數控加工之前應該繪制好零件的加工設計圖稿。在數控機床上加工零件時，應該先按照之前繪制好的零件圖稿來分析零件的結構、材質、幾何形狀、大小和精度要求，并采用分析結果作為確定零件復雜整體葉輪數控加工技術過程的基礎。確定復雜整體葉輪數控加工技術過程，要先詳細了解零件復雜整體葉輪數控加工的內容和原則；之后再設計加工過程，挑選機床和加工零件所需的器具，確定零件的加工位置和裝夾，確定復雜整體葉輪數控加工中工作的步驟和順序，確定每個工作步驟中具體的工作器具的使用方法及切割大??；還需要填寫復雜整體葉輪數控加工的技術文件、加工程序及程序校驗等。通過實際的操作經驗總結，單純的按照之前設定的復雜整體葉輪數控加工程序來實際操作加工零件依然存在很多缺陷。因為人力工作可能對程序的具體步驟和原理不夠明確，對編程人員的本意理解也不是很透徹，通常需要編程人員在零件加工時對加工人員進行現場的指導，這種情況對于零件數量較少的加工狀況還能勉強正常工作，但對于時間長、數量大的生產情況，就會生出很多問題。所以，編程人員對復雜整體葉輪數控加工程序比較復雜和不易理解的部分進行適當的補充和說明的作用是不可小覷的，尤其是要針對那些需要長時間和大批量生產零件的復雜整體葉輪數控加工程序特別關鍵。

2.4復雜整體葉輪數控加工的關鍵技術中應注意的問題

在復雜整體葉輪數控加工的關鍵技術中一定要注意并且預防工作所使用的葉輪在工作中和零件等出現不必要的摩擦，所以一定要明確的強調工作人員復雜整體葉輪數控加工的關鍵技術編程中的加工器具的加工路線，使加工人員在加工前就都清楚明了的知道加工路線[2]。與此同時還應該設置好固定緊葉輪的位置，如此便可以減少不必要的問題出現。除此之外，對于某些程序問題需要調整程序及加工葉輪路線和位置時必須事先告知操作人員，以防出現不必要的問題。

結語

本研究的意義在于讓讀者對目前為止最前沿的復雜整體葉輪數控加工的關鍵技術有一個全面性的掌握。由于我國目前復雜整體葉輪數控加工的關鍵技術處于飛速發(fā)展階段，關于復雜整體葉輪數控加工的關鍵技術引進速度非常迅猛，卻缺乏對復雜整體葉輪數控加工關鍵技術操作完全了解和掌握的人才，因此加快對復雜整體葉輪數控加工關鍵技術的了解和學習，加大這方面人才的培養(yǎng)力度也急不可待。

參考文獻

[1]中國機床工具工業(yè)協會行業(yè)發(fā)展部.CIMT2001巡禮[J].世界制造技術與裝備市場，2012，12（3）：18-20.

[2]梁訓王.機床技術發(fā)展的新動向[J].世界制造技術與裝備市場，2013，11（3）：21-28.