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发动机诱导轮是一种性能优良的流体装置,通常安装于泵的进口处以平键(或花键)与泵轴连接传递扭矩,诱导轮为典型复杂曲面产品,结构多为内外锥形,叶片形状为平板螺旋式。由于诱导轮的螺旋特征、轮廓的高精度要求、以及叶片边缘薄和刚性差等原因,产品加工和测量过程都具有较高难度。诱导轮主要作用是提高主泵叶轮入口前的压力以防止离心轮发生汽蚀。 诱导轮加工具有材料余量去除大、切削工作空间狭小的结构特点,本单位基于四轴联动的数控机床,加工前需定制专用刀具,刀具成本高,准备周期长;在加工过程中需多次装卡定位,影响产品加工精度;加工中为保证叶片进口前缘(L/D圆周楔形)及出口边缘等关键轮廓特征(不可测),目前仍靠手工打磨,尺寸和形状均无法保证,且劳动强度大,生产效率低;在诱导轮测量方面,本单位主要采用动平衡试验方法,并结合水力性能试验,该种方法返修率高,生产周期长、制造成本高等不利因素。 本文以某型发动机氢诱导轮XXXX-XX为研究对象,采用五轴联动数控加工技术,建立精确的参数化三维数控加工模型,设计和选择专用刀具,通过加工仿真与工艺试验相结合的方式,优化加工流程和关键工艺参数,实现前缘包角及全叶片一次装卡数控加工到位的目标,提高加工精度,降低制造成本,解决加工效率和可靠性低的问题。同时,充分融合现有测量设备和条件,以诱导轮为具体研究对象,根据螺旋曲线数学模型规划坐标测量机测量路径,设计异步闭环反馈控制算法,编制DMIS测量程序,开发评定软件自动计算导程误差,并结合逆向工程技术实现测量结果的二维和三维图形化输出,解决诱导轮导程不可测量问题。