Tecnología de impulsor de mecanizado CNC y plan de sujeción.

Según la materia, Características estructurales y requisitos técnicos del impulsor., Se analiza y estudia el plan de mecanizado CNC., incluyendo el proceso de mecanizado, dificultades técnicas y medidas técnicas tomadas. Se recomienda agregar los jefes de accesorios de proceso requeridos en un extremo del impulsor., y diseñar y desarrollar un molde de fijación especial para cumplir con los requisitos del procesamiento del impulsor. No solo cumple con los requisitos de precisión del mecanizado CNC y tolerancia de forma de las piezas estampadas., pero también la eficiencia del mecanizado mejora enormemente.

Vista en planta del impulsor de una bomba de flujo mixto

Sección A-A de la pala del impulsor

Palabras clave: impulso; Proceso de mecanizado CNC; herramientas especiales; la mejora de procesos

introducción
Las bombas verticales de flujo mixto se utilizan ampliamente en centrales eléctricas., Centrales eléctricas para transportar agua de refrigeración circulante., desalinización de agua de mar, Estaciones urbanas de abastecimiento y drenaje de agua y bombeo., y riego agrícola. Ha desempeñado un gran papel en la ecologización y la protección del medio ambiente de la ciudad.. Porque el impulsor es la parte clave de la rotación de la bomba de agua., Los requisitos técnicos son relativamente altos., por lo que su procesamiento preciso es un gran problema. Un procesamiento preciso puede reducir la vibración causada por el flujo de agua y aumentar la vida útil del impulsor.. El diámetro de salida de la bomba vertical de flujo mixto es relativamente grande. (como 4,1 800milímetros), y la coaxialidad entre el impulsor y la línea central del orificio correspondiente de la bomba es muy importante. Si la coaxialidad no cumple con los requisitos, la cámara del impulsor se frotará, y el impulsor se dañará. Por lo tanto, La precisión del mecanizado y la coaxialidad del impulsor son particularmente importantes..

1. Análisis de materiales de piezas de impulsor y tecnología de procesamiento.

1.1 Características del material del impulsor y del espacio en blanco.
El objeto de procesamiento es el impulsor que se muestra en la Figura. 1. Debido a su compleja estructura, Generalmente se utilizan piezas fundidas de acero.. El margen de corte de la pieza en bruto de fundición es relativamente grande., if the blank size is 4,1 250～4,2 000mm, the allowance (one side) is 23mm; If the blank size is 4,800-4,1 250milímetros, the margin (one side) is 21mm. The material of the impeller is ZGOFCRl9N19, which is austenitic stainless steel and contains Ni element. The toughness of Ni is great, which affects the cutting performance, and the tool is easily damaged by sticking. Austenitic stainless steel is also subjected to solution treatment at 1010～1150℃, and its hardness is generally between 360～400HB. Coupled with the black skin produced during casting of austenitic stainless steel, its hardness is higher. Además, since the blade cutting is discontinuous, it is easy to cause tool collapse during cutting, so the impeller machining requires relatively high tools.

Design the process of NC machining impeller blades

1.2 Process analysis of CNC machining impeller
Due to the complex shape of the impeller, high hardness, and easy sticking to the knife during milling, its processing is difficult. The processing methods are also diverse. Entre ellos, DVT400: 31/32 type vertical machine tool is the most widely used in processing, but it requires a high level of workers, and special tooling is required to ensure the reliability of clamping and the stability of cutting. Generalmente hablando, impeller processing has the following problems.

General impeller processing and clamping plan

Cifra 1 Parts diagram of impeller

1) The alignment time is too long. The force acting on the workpiece in the radial direction (pointing to the direction of the workpiece rotation axis) during cutting is extremely easy to cause the workpiece to vibrate and cause displacement. En este momento, a second alignment is required.
2) La precisión y el tamaño del proceso son difíciles de garantizar.. Las palas del impulsor son esféricas exteriores y requieren una precisión relativamente alta.. Junto con la influencia del error de la propia máquina herramienta., Es difícil garantizar la precisión del mecanizado del impulsor..
3) Baja eficiencia de producción. Cuando se mecanizan con CNC las palas del impulsor, El tiempo auxiliar y el tiempo de maniobra son demasiado largos., especialmente para la producción de una sola pieza.
4) Es fácil producir productos de desecho.. Es difícil garantizar la precisión del procesamiento y el tamaño del proceso., lo que aumenta la tasa de desperdicio y el costo de producción..

2. Proceso de mecanizado CNC para palas de impulsor.

2.1 Determinación del plano de referencia
Según los requisitos del proceso., seleccione la superficie no mecanizada como superficie de referencia rugosa. Se puede ver en el dibujo de las piezas del impulsor que se muestra en la Figura 1 que la superficie de formación compuesta por el tamaño 13 mm y R50 sea 45C en el lado superior izquierdo de la raíz de la hoja. La superficie inclinada es una superficie no mecanizada y se puede utilizar como superficie de referencia rugosa.. Pero debido a que es una superficie no mecanizada, como superficie de referencia, La calibración es muy importante., y las dos superficies deben ser coaxiales. Si el plano de referencia no está calibrado correctamente, afectará la ingravidez del equilibrio dinámico. Si la desviación de corrección del nivel de referencia es demasiado grande, el equilibrio dinámico perderá demasiado peso, Definitivamente afectará la fuerza del impulsor., e incluso causar chatarra. Por lo tanto, para evitar efectos adversos debido a la deduplicación, Es particularmente importante calibrar el plano de referencia y garantizar el espesor de la pared..

2.2 CNC machining process of impeller blades
According to the above discussion, it is necessary to clamp the upper left side 45 of the blade root. The inclined plane is calibrated, but because the impeller blade structure is three-piece, and it is a circular arc surface. If the six M20 holes on the left side of Figure 1a cannot be clamped firmly, these six holes can only be used for rough machining and clamping, so the left craft boss is thickened and six M24 screw holes are machined on it. Used for clamping. When clamping with the boss of the craft fixture on the left, first correct the forming surface composed of size 13mm and R50mm and use it as a reference, and then rough-cut 61 212.5mm outer circle and 4,1122.5mm large plane at the right end. Then use the molding surface composed of size 13mm and R50mm as the reverse reference to correct the upper, middle and lower three points of the 450 slope on the upper left side (Upper and lower points can be selected at 30mm from the outer end, and the midpoint can be selected as the midpoint of the inclined plane); Finalmente, rough turning and flattening the process boss plane at the left end.

If the planes at the left and right ends are deviated due to casting, a certain amount of cutting allowance can be left on both sides, which can reduce parts scrap due to excessive imbalance caused by casting deviation. With the benchmarks at both ends of the impeller, the subsequent milling process can be carried out according to the machining process of the impeller blade shown in (Table 1).

Table 1, Tecnología de mecanizado de la pala del impulsor.

Según el análisis anterior, El método de procesamiento de impulsores mediante giro vertical debe mejorarse para satisfacer las necesidades de precisión de procesamiento y producción en masa.. Por ejemplo, mejorando el molde, Se puede lograr una alta precisión de procesamiento., y el equipo de procesamiento es simple, y la operación y el ajuste también son convenientes.

3. Herramientas de procesamiento de impulsores y sus soluciones.
3.1 Método general de sujeción y procesamiento del impulsor.
Según la tecnología general de procesamiento de torno vertical., cuando desde el mecanizado de desbaste hasta el acabado final, el círculo exterior oeste de 122,5 mm, la cara del extremo derecho y el extremo derecho en qb282mm, tope de giro de 938 mm, Necesito cambiar la placa de presión.. El método de sujeción mecanizado del impulsor tipo placa de presión que se muestra en la Fig.. 2a y el método de sujeción mecanizado del impulsor del orificio interior que se muestra en la Fig.. 2b son adoptados respectivamente. En el proceso de cambio de la placa de presión., debido al largo tiempo y la inestabilidad, La precisión de las piezas disminuyó y no se pudieron cumplir los requisitos del dibujo.. También, cuando se utiliza el orificio interior para sujetar, ya que la superficie L del orificio interior +160H7 es demasiado pequeña, la superficie de contacto es pequeña, y la estabilidad durante la compresión es relativamente pobre. La fuerza de corte al procesar el círculo exterior oeste de 1212,5 mm y su cara extrema derecha es relativamente grande, y el material es acero inoxidable austenítico, lo que también aumenta la dificultad de corte. Un corte descuidado hará que el cuchillo se voltee.. La parte más ligera será desechada., y el más severo causará víctimas. Para mejorar la productividad laboral, garantizar la calidad del procesamiento, y reducir la intensidad del trabajo, es necesario mejorar el procesamiento del impulsor y el método de sujeción.

3.2 Plan mejorado para el procesamiento y sujeción del impulsor.

La tecnología de procesamiento del impulsor y la mejora de las herramientas del molde de madera deben comenzar desde el punto de referencia aproximado de garantía de calidad.. Como se describe en el Capítulo 2 de este artículo, Comience con la superficie no mecanizada de la pared exterior del impulsor y corrija el lado superior izquierdo. 45. La parte superior, Tres puntos medio e inferior del plano inclinado. (Los dos puntos superior e inferior se pueden seleccionar a 30 mm del extremo exterior., and the midpoint can be selected as the midpoint of the inclined plane). El anillo exterior y el plano se funden en la superficie del extremo izquierdo y en ambos extremos del torneado en bruto., Celos de corrección inversa de 13 mm y superficie de formación R50 mm como superficie de referencia.. Si hay una desviación entre la pared interior y la pared exterior del impulsor, se puede dejar un cierto margen de corte en ambas paredes, para que se pueda reducir el error de espesor de pared causado por la fundición.

Posicionamiento del accesorio y estado de sujeción del impulsor.

Cifra 2. Plan general de sujeción para el procesamiento del impulsor de placa de prensado.

Por ejemplo, al girar la cara del extremo derecho de qb282mm, la cara del extremo derecho de 122,5 mm y el círculo exterior, Primero puede dibujar la línea del orificio 6-M20-6H en la parte que se muestra en la Figura 1a., y luego taladre el agujero 6-M20-6H. Luego durante el giro vertical, use el orificio roscado L 6-M20 para presionarlo en el molde de plantilla de giro del impulsor que se muestra en la Figura 3, girando la superficie redonda exterior qb282mm. Girando l 212.5ram superficie del extremo derecho y su superficie del círculo exterior. Cifra 4 muestra la posición del molde de sujeción y el estado de sujeción del impulsor. Las herramientas de molde de madera son adecuadas para el procesamiento por lotes del cuerpo del impulsor., lo que hace que la sujeción del cuerpo del impulsor sea confiable, conveniente y rápido. Dicha tecnología y método de procesamiento del cuerpo del impulsor pueden hacer que la precisión del procesamiento y la tolerancia de forma y posición cumplan fácilmente con los requisitos del patrón., y hacer que el procesamiento del cuerpo del impulsor sea más razonable HD 0|.

3.3 El molde del accesorio de mecanizado del impulsor y sus instrucciones de posicionamiento.
La estructura del molde del dispositivo giratorio del impulsor se muestra en la Figura 3. Colocar la pieza con tkl60 L., colocar la pieza en el molde, apriete el extremo inferior con una tuerca, eso es, Utilice el molde de fijación que se muestra en la figura. 4 para adaptarse a la 6 agujeros roscados en el extremo izquierdo de la pieza. Primero, apriete seis pernos M20 de doble extremo con una longitud de aproximadamente 120 mm en la pieza, y luego sujete la placa de presión con pernos M30 en el centro del molde y el centro de la pieza.. El posicionamiento de referencia adopta la parte de contacto entre la cara del extremo izquierdo del cuerpo del impulsor que se muestra en la Figura 1a y el plano de la abrazadera., que es equivalente a 3 puntos de apoyo que restringen 3 grados de libertad;
El contacto entre los 6160 La superficie del orificio interior del extremo izquierdo del cuerpo del impulsor y la superficie lateral de la protuberancia del accesorio equivalen a dos puntos de soporte que restringen dos grados de libertad., y el último grado de libertad está garantizado por la placa de presión.

Cifra 3, La estructura del molde del accesorio giratorio del impulsor.

4. Conclusión

The impeller is processed under the condition of incorrect reference plane, which seriously affects the balance of the impeller, causes the impeller and the bearing to vibrate, and damages the impeller chamber and other parts. If the water pump fails, it will seriously endanger the operation safety of the power plant, and even cause major accidents. Through the use of improved fixture molds and other operations, the machining accuracy and shape tolerances fully meet the design requirements of the pattern, and the machining efficiency is increased by about 40%. The fixture mold positioning method is reasonable, the clamping is reliable, conveniente y rápido, and the processing quality of the impeller remains stable. It satisfies batch manufacturing, improves labor productivity, reduces production costs, improves economic efficiency, y aumenta la competitividad de los productos en el mercado..