La performance hydraulique de la roue de la pompe de précision d'usinage CNC à cinq axes a un impact significatif sur la précision d'usinage, la déviation de la surface du canal d'écoulement, l'épaisseur inégale de la lame ou la rugosité de surface excessive peuvent directement entraîner une diminution de l'efficacité de la roue, une réduction de la marge de cavitation et une augmentation du bruit de vibration. dans la production réelle, si le chemin de l'outil n'est pas planifié correctement ou si l'erreur de positionnement de la pince n'est pas éliminée, la course axiale et le battement radial dépassent facilement de la norme ISO 286 - 1 au-dessus de la limite de classe G6.3, ce qui raccourcit la Basé sur l'expérience pratique de l'usinage, cet article analyse les points de contrôle clés de la modélisation de la surface de la turbine, de la génération de trajectoires d'outils, de la stratégie de serrage et de l'inspection et de l'acceptation sous liaison à cinq axes, afin d'aider les ingénieurs à juger rapidement de la fiabilité du processus du fournisseur lors de la sélection et de la collaboration externe.
Indicateurs de précision de base et modes de défaillance des roues de pompe de précision pour usinage CNC à cinq axes
La roue de la pompe est le composant central de la pompe centrifuge et ses propriétés hydrauliques dépendent fortement de la précision géométrique.Les principaux paramètres de contrôle comprennent:
- Degré de position du profilL'angle d'entrée de la lame, l'angle de sortie et la déviation de position du bord d'attaque doivent être contrôlés à ± 0,05 mm, sinon cela provoquera une distribution asymétrique de l'espace de la lame, ce qui entraînera un déséquilibre.
- Battements axiauxLa roue montée sur l'essieu arrière se déplace vers ≤ 0,03 mm (conformément à la norme ISO 1940 G2.5) pour éviter que l'équilibre dynamique du rotor ne dépasse les limites.
- Rugosité de la surfaceSurface de débordement Ra ≤ 0,8 μ m, en particulier le bord de fuite de la lame doit Ra ≤ 0,4 μ m, ce qui réduit les pertes de frottement locales et le risque de cavitation.
- Cohérence dans l'épaisseur des mursDéviation ≤ ± 0,05 mm à l'épaisseur minimale de la paroi de la lame pour éviter la fissuration par fatigue causée par la concentration locale de contraintes.
Les modes de défaillance courants comprennent: le rebond du profil (en particulier avec les roues en acier inoxydable à paroi mince) en raison du soulagement des contraintes résiduelles, la microdéformation due à la réaction de la pince et les changements micro-organisationnels déclenchés par l'entrée de chaleur de coupe à grande vitesse. ces défaillances ont tendance à apparaître tardivement dans le lot, de sorte que l'inspection à grande échelle de la première pièce et l'inspection du processus sont essentielles.
Effets de la planification de trajectoire de liaison à cinq axes et du choix de l'outil sur la surface de la roue
L'usinage à cinq axes par rapport à trois axes peut maintenir l'angle normal de l'outil et de la lame stable (généralement de 5 ° à 15 °), éviter les interférences de l'outil et améliorer la continuité du profil.
- Stratégie spirale/contourConvient pour les profils complexes, la hauteur résiduelle est faible, mais les marques de couteau sont plus évidentes sur la surface de la lame, nécessitant une correction secondaire fine.
- Stratégie de projection parallèle/normaleConvient pour la zone de transition de la lame, la consistance de surface est élevée, mais le raccordement de l'outil est sujet à la création de petites lignes de pliage, nécessitant une compensation précise du rayon de l'outil.
Sur la sélection de l'outil, le couteau à bille en carbure D30 est utilisé pour le fraisage grossier (marge 0,2 - 0,5 mm), le couteau à bille D20 ou D16 pour le fraisage de finition (marge 0,05 - 0,1 mm), le traitement du miroir optionnel D12 micro-diamètre outil. à noter: la longueur de l'outil dans la zone de la cavité profonde du canal d'écoulement intérieur de la roue augmente, la rigidité diminue, les paramètres de coupe doivent diminuer (Spindle 8000 - 12000 tr/min, Feed 300 - 800 mm/min), sinon il est facile de produire des outils de dégagement et des tremblements.
Contrôle de la précision axiale/radiale de la roue par serrage et erreur de positionnement
La roue est généralement serrée avec un trou central ou une surface de positionnement + une pince, les sources d'erreur de positionnement comprennent: la déviation de la conicité du trou central, l'usure de la pince, le décalage du centre de gravité de la pièce. une pince hydraulique ou une pince à changement rapide est recommandée, la répétabilité du positionnement peut atteindre ± 0,01 mm. pour la roue à paroi mince (épaisseur de paroi <2 mm), il est nécessaire d'organiser le vieillissement ou le recuit entre le traitement brut et le traitement de finition, libérant ainsi la contrainte résiduelle et empêchant la déformation après le fraisage final.
Points de contrôle critiques:
- Après le fraisage grossier, mesurez la position relative de la surface du profil par rapport à la surface de référence, évaluez la déformation et ajustez la compensation de la trajectoire de l'outil.
- Détecter à nouveau le battement radial avant le fraisage fin, contrepoids d'une seule pièce ou ajuster la force de serrage si nécessaire.
- Il est recommandé que la roue multipale soit serrée en une seule fois sur une machine à 5 axes pour compléter le traitement complet des pales, réduisant ainsi les erreurs cumulatives de positionnement répétées.
Comparaison des paramètres d'usinage à cinq axes des roues de pompe de différents matériaux
| Matériaux | Dureté recommandée (HRC) | Vitesse de rotation de la broche (rpm) | Vitesse d'alimentation (mm/min) | Marge fine pour fraisage | Peut atteindre la rugosité de surface | Attention à ce qui |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 304 Acier inoxydable | 20 à 28 | 8000 à 10000 | 300 à 600 | 0,05 - 0,10 mm | Ra 0,4 à 0,8 μm | Mauvaise conductivité thermique, besoin de renforcer le refroidissement du liquide de coupe; éviter l'accumulation de pointe, choisir un outil revêtu |
| 2205 Acier Duplex | 24 à 32 | 6000 - 9000 | 200 à 500 | 0,05 - 0,08 mm | Ra 0,4 μm |
