CNC-koneistuksen juoksupyörätekniikka ja kiinnityssuunnitelma

Materiaalin mukaan, juoksupyörän rakenteelliset ominaisuudet ja tekniset vaatimukset, CNC-työstösuunnitelma analysoidaan ja tutkitaan, mukaan lukien koneistusprosessi, teknisiä vaikeuksia ja toteutettuja teknisiä toimenpiteitä. On suositeltavaa lisätä tarvittavat prosessikiinnikkeet juoksupyörän toiseen päähän, sekä suunnitella ja kehittää erityinen kiinnitysmuotti, joka täyttää juoksupyörän käsittelyn vaatimukset. Ei vain täytä kuviollisten osien CNC-työstön tarkkuus- ja muototoleranssivaatimuksia, mutta myös koneistustehokkuus paranee huomattavasti.

Tasokuva sekavirtauspumpun juoksupyörästä

Juoksupyörän lavan osa A-A

Avainsanat: juoksupyörä; CNC-työstöprosessi; erikoistyökalut; prosessin parantaminen

esittely
Pystysuuntaisia ​​sekavirtauspumppuja käytetään laajalti voimalaitoksissa, voimalaitokset kuljettamaan kiertävää jäähdytysvettä, meriveden suolanpoisto, kaupunkien vesihuolto ja viemäröinti sekä pumppuasemat, ja maatalouden kastelu. Sillä on ollut suuri rooli kaupungin viherryttämisessä ja ympäristönsuojelussa. Koska juoksupyörä on keskeinen osa vesipumpun pyörimistä, tekniset vaatimukset ovat suhteellisen korkeat, joten sen tarkka käsittely on suuri ongelma. Accurate processing can reduce the vibration caused by water flow and increase the service life of the impeller. The outlet diameter of the vertical mixed flow pump is relatively large (kuten 4,1 800mm), and the coaxiality between the impeller and the center line of the corresponding hole of the pump is very important. If the coaxiality does not meet the requirements, the impeller chamber will be rubbed, and the impeller will be damaged. Siksi, the machining accuracy and coaxiality of the impeller are particularly important.

1. Analysis of impeller parts materials and processing technology

1.1 Characteristics of impeller material and blank
The processing object is the impeller shown in Figure 1. Due to its complex structure, steel castings are generally used. The casting blank cutting allowance is relatively large, if the blank size is 4,1 250～4,2 000 mm, korvaus (yksi puoli) on 23mm; Jos tyhjän koko on 4,800-4,1 250mm, marginaali (yksi puoli) on 21mm. Juoksupyörän materiaali on ZGOFCRl9N19, joka on austeniittista ruostumatonta terästä ja sisältää Ni-elementtiä. Ni:n sitkeys on loistava, mikä vaikuttaa leikkaustehoon, ja työkalu vaurioituu helposti tarttumalla. Austeniittista ruostumatonta terästä käsitellään myös liuoskäsittelyssä lämpötilassa 1010-1150 ℃, ja sen kovuus on yleensä välillä 360–400 HB. Yhdistetty austeniittisen ruostumattoman teräksen valun aikana syntyneeseen mustaan ​​kuoreen, sen kovuus on korkeampi. Lisäksi, koska terän leikkaus on epäjatkuvaa, työkalun romahtaminen leikkaamisen aikana on helppoa, joten juoksupyörän työstö vaatii suhteellisen korkeita työkaluja.

Suunnittele juoksupyörän siipien NC-työstöprosessi

1.2 CNC-työstösiipipyörän prosessianalyysi
Due to the complex shape of the impeller, korkea kovuus, and easy sticking to the knife during milling, its processing is difficult. The processing methods are also diverse. Heidän joukossa, 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. Yleisesti ottaen, impeller processing has the following problems.

General impeller processing and clamping plan

Kuva 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. Tällä hetkellä, a second alignment is required.
2) The accuracy and process size are difficult to guarantee. The impeller blades are outer spherical and require relatively high precision. Coupled with the influence of the error of the machine tool itself, it is difficult to guarantee the accuracy of impeller machining.
3) Low production efficiency. When CNC machining impeller blades, the auxiliary time and maneuvering time are too long, especially for single-piece production.
4) It is easy to produce waste products. It is difficult to guarantee the processing accuracy and process size, which increases the scrap rate and the production cost.

2. CNC machining process for impeller blades

2.1 Determination of datum plane
According to the process requirements, select the non-machined surface as the rough reference surface. It can be seen from the impeller parts drawing shown in Figure 1 that the forming surface composed of size 13mm and R50 is 45C on the upper left side of the blade root. The inclined surface is a non-machined surface and can be used as a rough reference surface. But because it is a non-machined surface, as a reference surface, calibration is very important, and the two surfaces must be coaxial. If the reference plane is not correctly calibrated, it will affect the weightlessness of the dynamic balance. If the reference level correction deviation is too large, the dynamic balance will lose too much weight, it will definitely affect the strength of the impeller, and even cause scrap. Siksi, in order to avoid adverse effects due to de-duplication, it is particularly important to calibrate the reference plane and ensure the wall thickness.

2.2 Juoksupyörän siipien CNC-työstöprosessi
Yllä olevan keskustelun mukaan, on tarpeen kiinnittää vasen yläpuoli 45 terän juuresta. Kalteva taso on kalibroitu, vaan koska juoksupyörän siiven rakenne on kolmiosainen, ja se on pyöreä kaaripinta. Jos kuvan 1a vasemmalla puolella olevia kuutta M20-reikää ei voida kiristää tiukasti, näitä kuutta reikää voidaan käyttää vain karkeaan koneistukseen ja kiinnitykseen, joten vasen veneen uloke paksunnetaan ja siihen koneistetaan kuusi M24-ruuvin reikää. Käytetään kiinnitykseen. Kun kiinnitetään veneen kiinnittimen pomolla vasemmalla, Korjaa ensin koon 13mm ja R50mm muodostuspinta ja käytä sitä referenssinä, ja sitten karkeasti leikattu 61 212.5mm ulkoympyrä ja 4 1122,5 mm leveä taso oikeassa päässä. Käytä sitten 13 mm:n ja R50 mm:n muotoista muottipintaa käänteisenä viittauksena yläosan korjaamiseen., keskimmäinen ja alempi kolme pistettä 450 rinne vasemmassa yläkulmassa (Ylä- ja alapisteet voidaan valita 30 mm:n etäisyydeltä ulkopäästä, ja keskipiste voidaan valita kaltevan tason keskipisteeksi); Lopulta, karkea sorvaus ja prosessin pohjustustason tasoitus vasemmassa päässä.

Jos tasot vasemmassa ja oikeassa päässä ovat poikkeamat valun vuoksi, molemmille puolille voidaan jättää tietty määrä leikkausvaraa, joka voi vähentää valupoikkeaman aiheuttaman liiallisen epätasapainon aiheuttamaa osien romua. Vertailuarvot juoksupyörän molemmissa päissä, seuraava jyrsintäprosessi voidaan suorittaa kuvassa esitetyn juoksupyörän siiven työstöprosessin mukaisesti (Taulukko 1).

Taulukko 1, Machining technology of impeller blade

According to the above analysis, the method of processing impellers by vertical turning must be improved to meet the needs of processing accuracy and mass production. Esimerkiksi, by improving the mold, high processing accuracy can be achieved, and the processing equipment is simple, and the operation and adjustment are also convenient.

3. Impeller processing tooling and its solutions
3.1 General impeller processing and clamping method
According to the general vertical lathe processing technology, when from rough machining to final finishing, the west 122.5mm outer circle, the right end face and the right end at qb282mm, turning 938mm stop, need to change the pressure plate. The pressing plate type impeller machining clamping method shown in Fig. 2a ja sisemmän reiän siipipyörän työstökiinnitysmenetelmä, joka on esitetty kuvassa. 2b hyväksytään vastaavasti. Painelevyn vaihtoprosessissa, pitkän ajan ja epävakauden vuoksi, osien tarkkuus heikkeni eikä piirustusvaatimuksia voitu täyttää. Myös, kun käytät sisäreikää kiinnitykseen, koska +160H7 sisäreiän L pinta on liian pieni, kosketuspinta on pieni, ja stabiilisuus puristuksen aikana on suhteellisen huono. Leikkausvoima käsiteltäessä läntistä 1212,5 mm:n ulkoympyrää ja sen oikeaa päätypintaa on suhteellisen suuri, ja materiaali on austeniittista ruostumatonta terästä, mikä myös lisää leikkausvaikeutta. Huolimaton leikkaus saa veitsen kääntymään. Kevyempi osa romutetaan, ja vakavampi aiheuttaa uhreja. Työn tuottavuuden parantamiseksi, varmistaa käsittelyn laadun, ja vähentää työvoiman intensiteettiä, juoksupyörän käsittelyä ja kiinnitysmenetelmää on parannettava.

3.2 Parannettu suunnitelma juoksupyörän käsittelyyn ja kiinnitykseen

Juoksupyörän työstöteknologian ja sen muottityökalujen parantamisen on aloitettava karkeasta vertailulaadunvarmistuksesta. Kuten luvussa on kuvattu 2 tästä artikkelista, aloita juoksupyörän ulkoseinän koneistamattomasta pinnasta ja korjaa vasen yläpuoli 45. Yläosa, kaltevan tason kolme keskipistettä ja alapistettä (Kaksi ylä- ja alapistettä voidaan valita 30 mm:n etäisyydeltä ulkopäästä, ja keskipiste voidaan valita kaltevan tason keskipisteeksi). Ulompi rengas ja taso valettu karkeasorvauksen vasempaan päätypintaan ja molempiin päihin, käänteinen korjaus mustasukkaisuus 13mm ja R50mm muodostava pinta vertailupinnana. If there is a deviation between the inner wall and the outer wall of the impeller, a certain cutting allowance can be left on both walls, so that the wall thickness error caused by casting can be reduced.

Fixture positioning and clamping impeller state

Kuva 2. General clamping plan for pressing plate impeller processing

Esimerkiksi, when turning the right end face of qb282mm, the right end face of 122.5mm and the outer circle, you can first draw the 6-M20-6H hole line in the part shown in Figure 1a, and then drill the 6-M20-6H hole. Then during vertical turning, use the 6-M20 threaded hole L to press it on the impeller turning jig mold shown in Figure 3, turning qb282mm outer round surface. Turning l 212.5ram right end surface and its outer circle surface. Kuva 4 näyttää puristusmuotin sijainnin ja juoksupyörän puristustilan. Puumuottityökalut sopivat juoksupyörän rungon eräkäsittelyyn, mikä tekee juoksupyörän rungon kiinnityksestä luotettavan, kätevä ja nopea. Tällainen juoksupyörän rungon käsittelytekniikka ja -menetelmä voivat helposti saada käsittelyn tarkkuuden ja muodon ja sijainnin toleranssin täyttämään kuvion vaatimukset, ja tehdä juoksupyörän rungon käsittelystä järkevämpää Hd 0|.

3.3 Juoksupyörän työstökiinnitysmuotti ja sen sijoitusohjeet
Juoksupyörän kääntötelineen muottirakenne on esitetty kuvassa 3. Aseta osa tkl60 L:llä, aseta osa muottiin, kiristä alapää mutterilla, tuo on, käytä kuvan mukaista kiinnitysmuottia 4 sopimaan 6 kierrereiät osan vasemmassa päässä. Ensimmäinen, kiristä kuusi M20 kaksipäistä nastaa, joiden pituus on noin 120 mm, ja kiinnitä sitten painelevy M30-nastoilla muotin keskelle ja osan keskelle. Vertailuasento omaksuu kosketusosan kuvassa 1a esitetyn juoksupyörän rungon vasemman päätypinnan ja puristimen tason välillä., joka vastaa 3 tukipisteiden rajoittaminen 3 vapausasteita;
Yhteys 6160 juoksupyörän rungon vasemman pään sisäreikäpinta ja kiinnittimen kannan sivupinta vastaa kahta tukipistettä, jotka rajoittavat kahta vapausastetta, ja viimeisen vapausasteen takaa painelevy.

Kuva 3, juoksupyörän kääntötelinemuotin rakenne

4. Johtopäätös

Juoksupyörä on käsitelty väärän vertailutason olosuhteissa, joka vaikuttaa vakavasti juoksupyörän tasapainoon, saa juoksupyörän ja laakerin tärisemään, ja vahingoittaa juoksupyörän kammiota ja muita osia. Jos vesipumppu ei toimi, se vaarantaa vakavasti voimalaitoksen käyttöturvallisuuden, ja jopa aiheuttaa suuria onnettomuuksia. Parannettujen kiinnitysmuottien ja muiden toimintojen avulla, koneistustarkkuus ja muototoleranssit täyttävät täysin kuvion suunnitteluvaatimukset, ja koneistustehokkuus kasvaa noin 40%. Kiinnitysmuotin sijoitusmenetelmä on kohtuullinen, kiinnitys on luotettava, kätevä ja nopea, ja juoksupyörän käsittelylaatu pysyy vakaana. Se täyttää erävalmistuksen, parantaa työn tuottavuutta, vähentää tuotantokustannuksia, parantaa taloudellista tehokkuutta, ja lisää tuotteiden kilpailukykyä markkinoilla.