1 实际加工过程
将优化后的NC程序导入Hi_V560_S840D五轴联动加工中心,进行潜油泵叶轮的实际加工,加工流程如下。首先,毛坯装夹。选用与叶轮成品形状接近的包容块毛坯,通过双V形块夹具进行定位夹紧,保证装夹刚性。其次,对刀与补偿。采用自动对刀仪进行刀具长度和半径补偿,设定加工坐标系。最后,加工执行。按照粗加工、半精加工、精加工、圆角加工的顺序执行加工程序,加工过程中实时监测机床运行状态。
2 质量检测与结果分析
2.1 尺寸精度检测
采用三坐标测量仪(型号为Hexagon Global Status)检测叶轮关键尺寸误差,包括叶片型面轮廓度、流道宽度误差、叶片厚度误差及圆角半径误差,检测结果如表3所示。检测结果表明,叶轮关键尺寸的加工误差均在设计允许范围内,尺寸精度满足要求。
表3 潜油泵叶轮关键尺寸误差检测结果 单位:mm
检测项目 | 设计要求 | 实测值 |
|---|---|---|
叶片型面轮廓度 | ≤0.030 | 0.021 |
流道宽度误差 | ±0.050 | 0.032 |
叶片厚度误差 | ±0.040 | 0.025 |
圆角半径误差 | ±0.030 | 0.020 |
2.2 表面质量检测
采用表面粗糙度仪(型号为Mitutoyo SJ-210)检测叶片表面粗糙度,实测表面粗糙度为0.6μm,优于设计要求的不超过0.8μm。使用金相显微镜观察叶片表面,无明显切削痕迹、划痕及过切、欠切缺陷,表面质量良好。
2.3 加工效率分析
优化后的加工总时长为142min,相较于传统工艺的180min,效率提高约21.1%,达到了预期的优化目标。同时,刀具使用寿命延长30%以上,降低了生产成本。
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