沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪水斗整體式數(shù)控加工技術(shù)研究.pdf

1、長(zhǎng)期以來,沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪水斗主要采用整鑄鏟磨或焊接/鉚接等技術(shù)手段來進(jìn)行加工。雖然方法簡(jiǎn)單、工藝上容易實(shí)現(xiàn),但是加工效率低,技術(shù)水平不高而且不能完全保證轉(zhuǎn)輪水斗的尺寸精度和加工質(zhì)量,從而使得轉(zhuǎn)輪的使用壽命和運(yùn)行效率受到很大影響。隨著數(shù)控加工技術(shù)和裝備的快速發(fā)展,轉(zhuǎn)輪水斗已經(jīng)開始由分體式制造向整體式制造方向發(fā)展。國(guó)外通過采用帶數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的五軸數(shù)控專用機(jī)床對(duì)轉(zhuǎn)輪水斗進(jìn)行整體數(shù)控加工,既提高了加工效率、加工精度和使用壽命,又增強(qiáng)了企業(yè)的產(chǎn)品競(jìng)

2、爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)輪水斗加工技術(shù)落后、缺乏專用機(jī)床以及三軸數(shù)控加工設(shè)備較為普遍的現(xiàn)狀,研究采用帶數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的三軸數(shù)控機(jī)床對(duì)轉(zhuǎn)輪水斗進(jìn)行四坐標(biāo)整體數(shù)控加工的新方法、新工藝、新技術(shù),無疑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣泛的應(yīng)用前景。
　　轉(zhuǎn)輪水斗型面復(fù)雜,結(jié)構(gòu)緊湊,開放性差,加工過程中易出現(xiàn)碰撞、干涉、過切等現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)整體數(shù)控加工難度較大。因此,根據(jù)轉(zhuǎn)輪水斗的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工要求,通過研究轉(zhuǎn)輪水斗三維數(shù)字建模方法、整體四坐標(biāo)數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)

3、、刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有限元分析、數(shù)控加工走刀路線生成及加工仿真、數(shù)控加工編程等,最終形成較為完善的沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪水斗整體式數(shù)控加工技術(shù)。
　　具體的研究?jī)?nèi)容有:
　　1、以某型轉(zhuǎn)輪水斗的二維設(shè)計(jì)圖紙為基礎(chǔ),根據(jù)相關(guān)曲線曲面的基本原理,采用UG/CAD軟件建立起轉(zhuǎn)輪水斗的三維數(shù)字化模型;
　　2、對(duì)轉(zhuǎn)輪水斗的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工難點(diǎn)進(jìn)行分析,通過研究四坐標(biāo)數(shù)控加工的特點(diǎn)及加工方法,選擇合理的切削方式及走刀路線,制定轉(zhuǎn)輪水斗整體數(shù)

4、控加工工藝方案及加工參數(shù);
　　3、為避免加工干涉及碰撞,防止過切,根據(jù)轉(zhuǎn)輪水斗內(nèi)表面精加工的工藝特點(diǎn)和加工要求,設(shè)計(jì)了大懸臂高剛度的刀具結(jié)構(gòu),并運(yùn)用HyperWorks軟件對(duì)刀具結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析,以驗(yàn)證刀具結(jié)構(gòu)的合理性及可靠性;
　　4、運(yùn)用UG/CAM軟件對(duì)轉(zhuǎn)輪水斗進(jìn)行切削仿真并生成合理的數(shù)控加工走刀路線;通過對(duì)UG自帶的后置處理器進(jìn)行二次開發(fā),將數(shù)控加工走刀路線轉(zhuǎn)換成能夠應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的數(shù)控加工程序,并最終加工出了合