五軸デジタル制御機加工羽根車

一、全体羽根車の加工難点

1、三元全体の羽根車の形状は複雑で、その羽根の多くは非伸展性ねじれ直紋面であり、5座標以上の工作機械を用いて加工することしかできない、

2、全体の羽根車の隣接羽根の空間は小さく、しかも半径方向で半径の減少に伴い通路はますます狭くなるため、羽根車の羽根曲面を加工する時、工具と被加工羽根の間に干渉が発生する以外、工具は隣接羽根と干渉しやすい、

3、全体のインペラブレードの厚さが薄いため、加工過程で比較的に深刻な弾塑性変形が存在する、

4、刃位計画時の拘束条件が多く、無干渉刃位軌跡を自動的に生成するのは困難である。

二、インペラ加工工具とシャンクの選択

1、工具の選択

加工の時効を高めるために、できるだけ大きなボールカッターを選んでブレードの粗加工を行い、多刃フライスを採用しなければならない。

工具構造タイプの選択において、工具剛性を高めるためには、できるだけ大径の工具を採用するほか、できるだけテーパのあるボールヘッドカッターを使用しなければならない。

工具材料の選択には、異なるワーク材料に基づいて工具を加工する材料を決定する必要があり、コーティングを施した工具を使用する必要があるかどうかなどが必要です。

2、シャンクの選択

5軸加工中心NC工作機械の工具シャンクの構造形式は、全体式とモジュール式の2種類に分けられる。一体型シャンクは、工具をクランプする作業部と、工作機械に位置決め用のシャンクを取り付ける作業部とが一体である。このようなシャンクは工作機械と部品の変換適応能力に劣っている。部品と工作機械の変換に対応するために、ユーザーはさまざまな規格のシャンクを備蓄しているため、シャンクの使用率は低い。モジュール式工具システムは、各シャンクが様々なシリーズ化されたモジュールで組み立てられる比較的工具システムである。異なる加工部品と使用工作機械に対して、異なる組み立て方案を採用して、多種のシャンクシリーズを得ることができて、それによってシャンクの適応能力と利用率を高めることができます。

シャンク構造形式の選択は技術と経済合理性を考慮しなければならず、インペラ加工シャンクの選択はスプリングチャックシャンクとサイド固定式シャンクに分けることができ、スプリングチャックシャンクのクランプ力はナットスリーブの付勢作用によってスプリングに対して十分に大きな軸方向推力を発生させて工具に対するクランプを実現することができ、このように切屑力が比較的大きい場合にはスプリングの緩みによって刃落ち現象の発生を引き起こす可能性がある。サイドソリッドシャンクはサイドロック力を発生するため、加工中に工具の緩みによるオーバーカット現象は発生しません。

三、インペラ加工プロセス

羽根車加工プロセスは羽根車粗加工、羽根面中加工、羽根面仕上げ加工及び流路面仕上げ加工などのいくつかの加工戦略に分けられる。粗加工の目的は素地の残量を迅速に除去することであり、インペラ加工効率を体現できる策略でもある。半仕上げの目的は、葉片面の残量を均一にし、次の仕上げに対応する準備をすることである。仕上げ加工の目的はどのようにして良い表面品質を得るかにあり、工具の選択、工作機械の回転速度と送りの組み合わせなどに大きな関係がある。

インペラ加工効率の向上は主に粗加工効率の向上であり、5軸インペラ粗加工モードを使用することで、インペラの5軸粗加工を実現でき、材料残しが均一で、加工軌跡が比較的緩やかで、加工効率を高めることができる。

四、羽根車加工プロセス

羽根車加工プロセスは羽根車粗加工、羽根面中加工、羽根面仕上げ加工及び流路面仕上げ加工などのいくつかの加工戦略に分けられる。粗加工の目的は素地の残量を迅速に除去することであり、インペラ加工効率を体現できる策略でもある。半仕上げの目的は、葉片面の残量を均一にし、次の仕上げに対応する準備をすることである。仕上げ加工の目的はどのようにして良い表面品質を得るかにあり、工具の選択、工作機械の回転速度と送りの組み合わせなどに大きな関係がある。

インペラ加工効率の向上は主に粗加工効率の向上であり、5軸インペラ粗加工モードを使用することで、インペラの5軸粗加工を実現でき、材料残しが均一で、加工軌跡が比較的緩やかで、加工効率を高めることができる。