某离心式压气机叶轮加工工艺分析

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1、第55卷第3期汽轮机技术Vo1．55No．32013年6月TURBINETECHNOLOGYJun．2013某离心式压气机叶轮的加工工艺分析张健，唐清春，马仲亮，刘谦(广西工学院．y-~01『练中心，柳州545006)摘要：根据某离心式压气机内的整体式叶轮的结构特点，在对其加工工艺详细分析的基础上，并针对加工中的难点进行相应的处理，提出了一条比较合理的加工策略，最后，通过对整体式叶轮的加工，验证了此策略具有较好的工程实用性。关键词：叶轮；工艺分析；叶片；仿真分类号：TK263文献标识码：A文章编号：1001—5884(2013)03-0238-03Anal

2、ysisonManufacturingTechnologiesofaCentrifugalCompressor’SImpellerZHANGJian，TANGQing—chun，MAZhong-liang，LIUQian(GuangXiUniversityofTechnology，EngineeringTrainingCenter，Liuzhou545006，China)Abstract：Accordingtothestructurecharacteristicsofacentrifugalcompressorwithintheone—pieceimpel

3、ler，itbasedonadetailedanalysisofitsownprocessingtechnology，accordingtothedifficultyprocessingthecorrespondingtreatment，itraisesareasonableprocessingstrategy，finally，totheone—pieceimpeller，itverifiesthisstrategywhichhasabetterengineeringpracticality．Keywords：impeller；processanalysi

4、s；blade；simulation0前言叶轮为燃气轮机的核心元件。在燃气轮机的生产中，叶轮常常具有非常复杂的结构(如图1所示)，此叶轮位于燃气轮机的压气机内，主要是连续地从大气中吸人空气并将其压缩，并将压缩后的空气送入燃烧室。然而经常处于高压、高腐蚀、高转速等恶劣环境中，为此叶轮的整体设计，选材以及加工，对燃气轮机的整体工作效率都有着极大的影响⋯。所以，为保证加工出合格的叶轮，除了有合理的设计和正确的图1整体式叶轮三维模型选材外，加工方案和设备的选择也极其重要。本文主要对压角为。气机叶轮的加工重点及难点进行分析，并通过强大的CAM(2)由于叶片的壁厚较薄

5、，容易产生变形。软件(如UG)对整体叶轮模型进行编程生成比较合理的加工(3)叶片之间相互遮掩导致栅距小，刀具易与工件发生刀路，再经机床仿真软件(VERICUT)进行仿真。最后加干涉。工出符合要求的整体式叶轮。为解决上述难点，采用以下措施：(1)在流道粗加工时，根据相邻两叶片之间的栅距及根1整体式叶轮的工艺分析部圆角，综合考虑选用刀具的大小。(2)在叶片的粗、精加工时，采用分层切削，降低单次进根据图1所示，该叶轮基本形状为若干叶片均匀分布在给量。叶毂上，两两叶片之间形成流道。而叶片由内弧面、外弧面、(3)设置增加刀轴的最大摆角，将两侧未加工出设置为包覆曲面组

6、成，由进气边到出气边，扭曲比较大，导致两叶片干涉检查面。之间的栅距变小及顶部流道狭窄而深。该叶片的的进气边综合以上分析，可以采用三轴机床与五轴机床并用的方的壁厚为1．1mm，出气边的壁厚为0．45mm，叶身的最大壁厚式进行加工J，既可节省加工时间，又可避免用五轴机床开为2ram，综合以上分析，这种结构特征对于铣削加工有一定粗影响机床的加工精度』。因此，采用UG8．O软件平台，对的困难，因此加工时应该注意以下几个方面的问题：整体式叶轮的加工方案如下：(1)叶轮的流道比较狭窒目较深，轮毂与叶片交接处圆(1)根据叶轮三维模型尺寸，采用三轴机床进行铣削，曲收稿日期

7、：2012-10-26作者简介：张健(1989．)，男，吉林四平人，硕士研究生，主要从事多轴数控加工与软件开发。