[发明专利]一种闭式叶轮整体数控车削、铣削加工制造方法

说明书

本发明公开了属于非变容式泵领域的一种闭式叶轮整体数控车削、铣削加工制造方法；其中包括以下步骤：对坯料进行叶轮进口区域的车削；从叶轮流道入口位置和叶轮流道出口位置分别进行铣削，形成单个流体通道，并从叶轮流道入口位置和叶轮流道出口位置对区域A₂进行多次加工；根据叶片的数量，等间距重复进行步骤直至全部流体通道铣削完毕，全部叶片形成；对叶轮前盖板和叶轮后盖板分别进行车削完成对叶轮前盖板和叶轮后盖板外形的加工。本发明避免了叶轮焊接等加工工艺过程的误差，提高了叶轮的整体加工精度，有利于提升叶轮的气动性能。也避免了叶轮焊接等加工工艺过程中产生的过大热应力和焊接裂纹，提升了叶轮的整体结构强度。

技术领域

本发明属于非变容式泵技术领域，具体为一种闭式叶轮整体数控车削、铣削加工制造方法。

背景技术

叶轮是各类通风机、压缩机、泵等旋转机械的重要部件之一，也是旋转机械中唯一的做功部件。其将由电力驱动的旋转机械的机械能转化为进入流体的压能，从而实现流体的输送。叶轮的水力性能或气动性能，及结构强度对于设备的节能增效、安全运行起着至关重要的作用。尤其对于一些用于特殊工业背景的高转速、大扬程、高压比的叶轮，其性能和结构强度极为重要。因此，加工制造叶轮的好坏直接影响着工业中相关设备的性能和安全。

从流体在叶轮内流动方向上的不同，叶轮可分为：离心式叶轮、混流式叶轮和轴流式叶轮。离心式叶轮工作时，来流流体从轴向进入，经叶轮做功后从径向流出。轴流式叶轮工作时，来流流体从轴向进入，经叶轮做功后再从轴向流出。而混流式叶轮工作时，流体流出方向介于径向和轴向之间。叶轮从叶轮的结构形式上分为：开式叶轮、半开式叶轮和闭式叶轮。其中闭式叶轮由于前后盖板的封闭，数控加工限制因素较多。并且由于叶轮内存在一定数量的弯曲叶片，叶轮内形成狭窄而弯曲的流体通道，一般的数控加工方法难度很大。传统的闭式叶轮铸造方法，制造的叶轮精度较低，产品合格率不高，也难以达到设计时叶轮的性能要求。而分体式数控加工制造方法，需要将闭式叶轮整体拆分为一个半开式叶轮和一个盖板，分别加工制造出来，再进行装配焊接。这就会导致在装配焊接过程中误差较大，焊接裂纹存在等问题，进而导致叶轮性能不达标，结构强度不足。

随着计算机技术软硬件的发展，数控加工中心在工业加工生产中得到广泛的应用。数控加工具有加工精度高和自动化程度高等特点。虽然半开式叶轮的数控加工技术已经有了一定的发展，但是对于闭式叶轮的整体式数控加工制造技术研究并不多见。

因此，为了满足工业应用对于高性能，高强度叶轮的需求，提升加工制造叶轮的精度和结构强度成为亟待解决的问题。通过分析闭式叶轮结构特点，并结合数控加工技术，形成闭式叶轮整体数控加工制造技术是解决上述问题的可行性途径之一。

针对这一问题，我们提出了一种闭式叶轮整体数控车削、铣削加工制造方法，解决了闭式叶轮分体式加工制造方法精度和结构强度不足问题，克服了现有技术中的不足。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明提供了一种闭式叶轮整体数控车削、铣削加工制造方法，其特征在于，包括：

步骤1、对坯料进行叶轮进口区域的车削；

步骤2、从叶轮流道入口位置和叶轮流道出口位置分别进行铣削，形成单个流体通道，并从叶轮流道入口位置和叶轮流道出口位置对区域A₂进行多次加工；

步骤3、根据叶片的数量，等间距重复进行步骤2直至全部流体通道铣削完毕，全部叶片形成；

步骤4、对叶轮前盖板和叶轮后盖板分别进行车削完成对叶轮前盖板和叶轮后盖板外形的加工。

所述步骤4之后对全部叶片之间的流体通道、叶轮进口区域和叶轮出口区域进行抛光打磨。

所述步骤1具体分为：

步骤101、首先准备坯料，采用圆柱形毛坯，并将毛坯进行全面的修磨和抛光处理；