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      摘要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，復(fù)雜曲面零件在加工生產(chǎn)方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，葉輪就是一個(gè)典型的復(fù)雜曲面零件。然而，保障加工精度和加工質(zhì)量水平一直是一個(gè)重要的技術(shù)難題。基于此，文章首先簡(jiǎn)要分析了葉輪加工的流程特點(diǎn)，隨后又分別從三個(gè)方面闡述了葉輪加工精度的影響因素和葉輪加工精度的改進(jìn)策略，以此供相關(guān)人士交流參考。

     對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的第一評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)就是產(chǎn)品的加工精度，加工精度一定要符合其制定的標(biāo)準(zhǔn)要求，不能夠出現(xiàn)一絲一毫的差錯(cuò)。然而，葉輪加工是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，涉及到了許多的加工環(huán)節(jié)，影響葉輪加工的因素也多種多樣，所以如何進(jìn)一步有效提升葉輪的加工精度變得十分關(guān)鍵。

     葉片在載體上均勻的分布是傳統(tǒng)葉輪的特點(diǎn)，葉片會(huì)順著統(tǒng)一的方向通過(guò)曲線形式來(lái)進(jìn)行延伸，并且葉片的本體比較薄，所以加工的方式通常采用車床切削。葉輪加工主要針對(duì)四個(gè)部分，分別為葉片的整體、葉輪的根部倒角、流量通道以及中部鏈接去。同時(shí)，在葉輪加工的整個(gè)過(guò)程中，要通過(guò)進(jìn)行各種粗加工來(lái)準(zhǔn)確切除較大一部分的工件余量，然后再進(jìn)行定位基準(zhǔn)的設(shè)定、逐步建立加工工序來(lái)有針對(duì)性的進(jìn)行工件半精加工以及精加工[1]。在加工過(guò)程中有許多步驟，每一個(gè)步驟都有著不同的工作目的和工作流程。比如，粗加工的主要目的是去除多余預(yù)料，為葉輪構(gòu)造出一個(gè)基礎(chǔ)的輪廓；半精加工主要目的是修補(bǔ)在粗加工中凸凹不平的表面以及有毛刺的表面，來(lái)達(dá)到讓葉輪能夠極其光滑的目的；而精加工作為最后一步，是對(duì)葉輪的各個(gè)具體部位來(lái)進(jìn)行加工，以此來(lái)保障其精確性和良好的綜合性能。

      在葉輪加工的過(guò)程中，以往葉輪的制造都是采用鈦合金作為加工葉輪的主要材料。因?yàn)殁伜辖鸬膹?qiáng)度較高、熱強(qiáng)度高、抗腐蝕性好，所以材料選擇都以鈦合金為主，但是由于加工工藝不成熟，所以在葉輪加工的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)加工中葉片變形的情況[2]。葉輪加工選取的主要材料主要包括 TC4、TC11、TA6 等，主要以鈦為基礎(chǔ)進(jìn)而加入其他元素而成，包括鋁、鉬、碳、氮等元素，上述合金具有良好的工藝性及超塑性，在航空制造領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，非常適合作為葉輪加工這樣的復(fù)雜性形狀的零件的加工材料。

      在整個(gè)葉輪的加工過(guò)程當(dāng)中，機(jī)床生產(chǎn)時(shí)刀具的正確選擇和使用，也是非常重要的。在刀具切割的時(shí)候，所使用的刀具在硬度上和它的強(qiáng)度適應(yīng)程度上是根據(jù)每一道加工的工序步驟來(lái)進(jìn)行選擇的。如果刀具的強(qiáng)度力度不夠的話，那么刀具在接觸加工零件表面的時(shí)候，因?yàn)槭艿綌D壓壓力超過(guò)了刀具自身的強(qiáng)度能力，就會(huì)造成刀具嚴(yán)重變形，也會(huì)使加工材料受損。還有一點(diǎn)，刀具在和預(yù)先設(shè)定的切、削產(chǎn)量相差比較大時(shí)，會(huì)造成葉輪表面材料加工過(guò)度，或者加工過(guò)低等現(xiàn)象發(fā)生。另外，刀具因?yàn)閴毫μ蠖谑褂眠^(guò)程中慢慢變形的時(shí)候，因?yàn)樗砻嫔系囊?guī)格和尺寸不同，就會(huì)造成加工的表面很粗糙，降低了葉輪的加工精細(xì)程度。在整個(gè)葉輪加工的過(guò)程當(dāng)中，因?yàn)樗恳徊降募庸つ康亩疾灰粯樱跃鸵鶕?jù)每一步的加工工序，去選用不一樣的正確的刀具來(lái)使用加工[3]。比如，在使用粗加工的時(shí)候，因?yàn)榈毒咭懈畹艉艽笠徊糠值牟牧希砸x用切面比較大的刀具來(lái)進(jìn)行切割，例如：立式的銑刀比較適合，因?yàn)檫x用了合理的工具才能夠加快工作的進(jìn)度，提高工作效率。在對(duì)于半精加工和精加工的材料生產(chǎn)中，一般都會(huì)選用切削表面比較小的刀具，這樣可以使表面更加光滑、細(xì)膩，大大提高了直接切削的精細(xì)度，從而達(dá)到最佳效果。

      在葉輪加工的過(guò)程當(dāng)中，需要提前做好切割的參考預(yù)設(shè)，比如切割的速度和進(jìn)給量以及背吃刀量等所有關(guān)于切削的參考數(shù)都要進(jìn)行設(shè)置。切削的速度是指在加工葉輪的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，銑刀移動(dòng)的速度，如果切割的速度比較慢會(huì)造成葉輪加工的效率降低，這樣會(huì)產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)損失，從而影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，如果速度超過(guò)正常速度而比較大的時(shí)候，就會(huì)使加工的刀具，因?yàn)檫^(guò)度使用造成磨損嚴(yán)重，或者在加工時(shí)出現(xiàn)震動(dòng)和顫抖的情況，這樣會(huì)造成加工表面的粗糙程度，嚴(yán)重破壞了加工的精細(xì)程度。進(jìn)給量是對(duì)于工件的加工相關(guān)的技術(shù)水平，進(jìn)給量必須準(zhǔn)確無(wú)誤，如果超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的量會(huì)造成工件加工產(chǎn)生嚴(yán)重變形，結(jié)果會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。背吃刀量在設(shè)置的時(shí)候，需要注意的是，背吃刀量符合加工零件所需要的切削余量，要避免發(fā)生設(shè)計(jì)的參數(shù)設(shè)置超出標(biāo)準(zhǔn)的范疇，如果不能合理設(shè)置切削的參數(shù)，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致影響加工的進(jìn)度和工作效率，造成嚴(yán)重后果。

      五軸加工中心是在最近仿真加工中選取的加工機(jī)床，它比之前選用的三軸中心有著更多優(yōu)勢(shì)。五軸加工中心的運(yùn)動(dòng)模式以及結(jié)構(gòu)形式更加的多種多樣，它可以更加靈活地控制機(jī)床上刀具的工作角度，并且還能夠?qū)崟r(shí)地調(diào)整所用到的刀具，這樣就可以有效地避免在刀具使用時(shí)產(chǎn)生巨大占位或者帶來(lái)較大的干涉，從而可以極大的提升整體的工作效率、工作質(zhì)量以及工作水平[4]。

      粗加工切除毛坯余量是加工步驟中十分重要的。在葉輪加工的過(guò)程中，首要工作就是對(duì)毛坯表面的余料進(jìn)行加工，將那些余料進(jìn)行切除，但是因?yàn)檫@個(gè)步驟只涉及到了余料的切削工作，在加工的精度要求方面比較低，所以在切削的過(guò)程中要保障較快的切削速度，這樣能夠有效地提高切削效率，促進(jìn)這項(xiàng)步驟的順利完成。

      同時(shí)，在加工過(guò)程中，通常會(huì)使用跟隨式的切削方法。并且，其參數(shù)設(shè)置也有一定的要求，通常將背吃刀量的參數(shù)設(shè)定為零點(diǎn)二毫米。然后根據(jù)刀具長(zhǎng)度來(lái)確定刀具距離，通常刀具之間的距離是刀具其自身長(zhǎng)度的四分之三[5]。更要注意的是，在切削的過(guò)程中，物件的側(cè)面余量要固定為 2 毫米。第二個(gè)是對(duì)葉片進(jìn)行半精加工，在半精加工中，它的主刀形式和粗加工比較相似，但唯一的區(qū)別是，半精加工會(huì)使用比較小的刀具來(lái)對(duì)葉片進(jìn)行相應(yīng)的加工，這樣能夠達(dá)到提升葉片光滑度的目的。

      值得注意的是，在切削的整個(gè)過(guò)程中，刀具其直徑的十分之三要設(shè)定為刀的進(jìn)給量。第三個(gè)是對(duì)葉片進(jìn)行精加工。在之前一系列加工的基礎(chǔ)之上，要對(duì)于葉片進(jìn)行精加工，這是加工過(guò)程中的最后一個(gè)步驟，這樣能夠讓葉輪的精確性得以有效提升、符合加工標(biāo)準(zhǔn)和加工要求，并會(huì)達(dá)到其預(yù)期的效果。

      在完成一系列的參數(shù)設(shè)置之后，需要導(dǎo)入三維數(shù)模來(lái)進(jìn)行相關(guān)的仿真截圖，然后根據(jù)后置處理的相關(guān)程序，把葉輪的各個(gè)參數(shù)直接導(dǎo)入，然后生成一個(gè)數(shù)控加工方面的程序，再在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行加工工作，最后再根據(jù)具體問(wèn)題具體分析的理念，觀察現(xiàn)場(chǎng)加工的實(shí)際情況進(jìn)行靈活處理，促進(jìn)葉片的完整性、提升葉輪表面的光滑度和平滑度，從而為葉輪加工精度能夠符合產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)以及要求打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

      想要提高葉輪的加工精度，是離不開(kāi)先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備的。我國(guó)近年來(lái)的科技發(fā)展速度確實(shí)很快，對(duì)于科技生產(chǎn)加工也都起到了不小的影響。但是針對(duì)于葉輪加工精度這一方面，其技術(shù)研發(fā)速度還是比較緩慢的。眾所周知，研發(fā)技術(shù)并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的工作，它需要比較漫長(zhǎng)的研究、分析過(guò)程，但是我國(guó)技術(shù)人員如果能夠通過(guò)積極不懈的努力，研發(fā)出針對(duì)于提高葉輪加工精度方面的專業(yè)技術(shù)，這便能夠極大的提升葉輪加工精度，從而產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率也會(huì)得到大幅度提高[6]。此外，還要積極引進(jìn)國(guó)內(nèi)外各種各樣能夠提升葉輪加工精度的先進(jìn)設(shè)備，葉輪加工行業(yè)應(yīng)當(dāng)積極地吸取、借鑒國(guó)內(nèi)外各種優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，不斷地在這一專業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行交流學(xué)習(xí)、獲取信息，全球研發(fā)先進(jìn)技術(shù)與先進(jìn)設(shè)備的新思路、新靈感、新方法。更重要的是，如果發(fā)現(xiàn)了其他國(guó)家或地區(qū)存在比較先進(jìn)的提升加工精度設(shè)備，應(yīng)當(dāng)舍得投入成本，并且積極探索溝通、力求引進(jìn)該先進(jìn)設(shè)備，因?yàn)檫@會(huì)對(duì)于提高葉輪加工精度有著不可忽視的重要作用。

      本文通過(guò)分析葉輪加工的材料方面、刀具選擇方面、切削參數(shù)設(shè)置方面這些影響因素，隨后又闡述了葉輪加工精度的改進(jìn)策略，從而為保障產(chǎn)品的加工精度提供良好選擇，促進(jìn)提升產(chǎn)品的加工質(zhì)量和水平，為葉輪加工行業(yè)發(fā)展作出一定貢獻(xiàn)。