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水利工程论文-太浦河泵站叶片数控机床加工.doc

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水利工程论文-太浦河泵站叶片数控机床加工.doc

水利工程论文-太浦河泵站叶片数控机床加工摘要:太浦河水泵是国内最大的斜轴伸式水泵,叶轮直径4.1m,叶片加工技术要求很高,采用数控机床加工方式,叶片表面型线和精度均超过招标文件的要求。关键词:叶片数控机床加工型线表面精度1水泵特点及叶片加工要求太浦河泵站的设计净扬程为1.39m,单泵流量50m3/s,装有6台斜150轴伸泵,叶轮直径4.1m,是国内最大的斜轴伸式水泵。由于该水泵的扬程特低、流量很大,要求水泵装置具有很高的水力效率和良好的汽蚀性能。叶片是水泵的最重要部件,它直接影响和决定水泵的能量指标、汽蚀性能、水压脉动和泵组的运行振动。通过国际招标,水泵由无锡水泵厂制造。该厂采用数控机床对叶片进行加工,以保证原型水泵与模型水泵有很好的水力相似,叶片各方面的技术指标可以达到或超过招标文件规定的各项技术要求。2水泵叶片技术要求2.1叶片材料水泵叶片材料采用ZG0Cr13Ni4Mo。其化学成分见表1,物理指标见表2。表1ZG0Cr13Ni4Mo材料化学成分化学成分CSiMnSCrNiMo含量(%)≤0.06≤1.00≤1.00≤0.0305~14.03.50~4.500.40~1.00表2ZG0Cr13Ni4Mo材料物理指标物理指标σbσsδψHB数值760Mpa550MPa15%35%≥240该材料的特性是抗汽蚀性能好,可焊性好,硬度较高,耐磨损,在水轮机和水泵制造中较常使用。2.2叶片加工技术要求太浦河水泵的设备招标文件编制时,兼顾了叶片常规加工和数控机床加工的两种要求。招标文件规定:叶片型线允许偏差不超过工时数。工时包括软件计算工时和装夹、换刀等工时。确定数控加工的方法非常丰富,从2.5轴至5轴联动,速度从低速至高速、工艺变化很多,刀位轨迹变化多,为有良好的经济性,应根据不同加工件的产品质量要求,选定最优数控加工程序和经济的加工方法。比如,加工余量的确定是为了保证叶片能加工出来,应根据叶片大小、厚度,选择合适的叶片单面加工余量,太浦河水泵叶片的尺寸可放5~13mm余量;叶片根部、进出口边圆角等处可考虑以磨代铣降低费用。为了经济、高效又高精度的加工叶片,加工精度可通过人机交互设定。粗加工时三轴联动重切削加工去除大量表面余量,精加工时采用五轴联动高速加工,消除加工死角及薄壁处的振动和弹性退让,表面加工后不用打磨。在运行软件上可以首先用CAD三维设计、造型叶片,修改叶片表

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