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葉輪逆向設計及如何提高數(shù)控加工效率防爆低噪聲通風機

1.2　 葉輪逆向測量的工藝要求

　　首先要確定葉輪基本形狀的曲面類型，然后采用UG NX軟件來做逆向處理。處理數(shù)據(jù)的流程遵循“點—曲線—曲面”的原則。為了使造型設計人員能夠準確、快速地對現(xiàn)有的點數(shù)據(jù)進行造型，這就對三坐標的測量提出了一定的要求。首先葉輪的點數(shù)據(jù)要充分，要能夠最實際化的體現(xiàn)出葉輪的形狀。葉輪的最大外形可以通過圖紙的尺寸反映出來，但內(nèi)外子午線的提取，葉輪長短葉片的形狀及高度等必須用點數(shù)據(jù)的格式表現(xiàn)出來。葉輪的進氣邊圓角也要用點數(shù)據(jù)的格式表現(xiàn)出來，這樣造型出來的形狀才能夠和實際的葉輪相吻合，滿足工藝的要求。葉輪的不同特征需要用不同的顏色進行區(qū)分，這樣可以讓造型設計人員快速高效地對葉輪進行逆向設計，見圖3。

1.3.3　 構建曲面模型

　　把在三坐標測量儀中得到的點數(shù)據(jù)導入到UG NX中，要保證坐標系的一致性。使用調(diào)入的點數(shù)據(jù)進行曲線的創(chuàng)建，然后對創(chuàng)建的曲線進行分析，并對曲線進行光順處理，或對曲線進行重構和編輯。使用UG NX的特征造型和曲面造型功能，最終完成三維造型，見圖5。

1.3.4　 葉輪進氣邊圓角的處理

　　葉輪進氣邊的圓角特征在測量時已經(jīng)用點數(shù)據(jù)的方式表達出來了，但如何做到與兩邊的葉片相切，這就需要使用到NX軟件的三邊倒角功能。否則做出來的圓角會含有尖角，不符合葉輪的實際形狀，圖6和圖7為兩種造型方式的比較。

1.3.5　 葉輪模型的最終確認

　　在葉輪模型構建完成后，見圖8，需要與實際的樣品進行比較，如葉片的厚度，葉片的扭曲形狀等，經(jīng)過確認后方可進行加工。

2 　葉輪數(shù)控加工提高效率的方法

2.1　 葉輪加工的難點

　　葉輪是關鍵部件，其質量直接影響其空氣動力性能和機械效率。

　　為了使氣動性能設計達到國際先進水平，葉輪大都采用了大扭角，根部變圓角等結構，給加工提出了很高的要求。葉輪加工難度：（1）葉輪葉片多為非可展扭曲直紋面，葉片扭曲、流道窄、加工時極易產(chǎn)生干涉，加工難度高；有時為了避免干涉，有的曲面要分段加工，因此保證加工表面的一致性也有一定困難；（2）前緣圓角曲率半徑變化很大，加工過程中機床角度變化較大，并且實現(xiàn)環(huán)繞葉片加工較難；（3）有時由于葉輪強度的需要，輪轂與葉片之間還采用變圓角。由于流道窄，葉片高，變圓角的加工也是個難點。

　　五軸數(shù)控加工中心上使輪轂與葉片在一個毛坯上一次加工完成，它可以滿足葉輪產(chǎn)品強度要求，曲面誤差小，動平衡時去重較少，因此是較理想的加工方法。

2.2　 葉輪加工刀具和刀柄的選擇

2.2.1 　刀具的選擇

　　刀具剛性和幾何形狀是葉輪加工刀具選擇的主要因素，在流道允許的情況下盡可能采用大直徑的刀具；在滿足葉片長度的情況下刀具伸出部分應盡可能短。粗加工刀具一般選擇圓柱平銑刀，為提高加工效率，選擇平底帶R銑刀。精加工時選擇錐度球頭刀具，錐度有利于提高刀具剛性，但錐度不宜太大，一般3°～5°較合適。刀具的材料要根據(jù)不同的工件材料來確定，看是否需要使用帶涂層的刀具。

2.2.2　 刀柄的選擇

　　數(shù)控機床

dZF隔爆型低噪聲軸流風機形圖和詳細技術資料一、概述：dZF型系列低噪聲防爆通風機是新一代低噪聲軸流、離心通風機產(chǎn)品（原型號是：防爆軸流風機BT-35、防爆離心風機BF4-72、防爆移動風機BYDF32、防爆屋頂風機BDW……），該機采用優(yōu)化空氣動力學原理設計和先進的加工技術制造，整機結構合理、堅固、安全實用，具有風量大，風壓高、噪聲低、耗電少、重量輕及在同一安裝位置下，可實現(xiàn)反向通風等優(yōu)點，與現(xiàn)時國內(nèi)普遍使用的軸流風機相比，風量提高42％，風壓提高30％，噪聲(A聲級)降低10—18dB(A)，全壓效率最高達82．3％。dZF型防爆軸流通風機以其新穎、獨特的設計，卓越的性能，超前的水平而獨樹一幟，深受用戶歡迎，并在中國新技術新產(chǎn)品博覽會上榮獲金獎。dZF型防爆軸流通風機按葉輪直徑不同，有十二種型號規(guī)格，即：3.15、4、4.5、5、5.6、6、6.3、7.1、8、9、10、11.2、每臺機葉片數(shù)為8—14片，葉片安裝角度有15—40六種，可作無級調(diào)節(jié)。dZF型防爆軸流通風機輸送無腐蝕，無明顯灰度氣體，氣體溫度不超過60℃。其葉輪部由低鎂鋁合金制成，且有隔爆性能，因此在配套隔爆電機后，可輸送易燃性氣體。二、結構特征:1、葉輪部：葉片為變截面空間扭曲機翼形葉片，輪殼采用無道風對夾式、結構均為鋁合金精密壓鑄成形，葉片由對夾式輪殼定位，葉片安裝角度可按用戶需要任意調(diào)整，也可以調(diào)整到使葉片產(chǎn)生反問流動，實現(xiàn)反向通風的需要。2、機殼部：標準結構是水平臥式，集風器根據(jù)氣流的方向可安裝在風機的任—側，拆除支架嵌人墻內(nèi)為墻式安裝；拆除集風器接人管道為管道式安裝。3、電動機：根據(jù)不同的使用要求，采用兩種不同形式的電機配套。其一，標準型：采用低風阻，桿式支承型系列電機，電源線由鋼管引出機外，電機接線盒安裝干機殼外側。其二，埋墻型:采用Y系列軸流風機專用電機線或普通Y系列臥式電機，此種電機配套，最適合于風機埋入墻內(nèi)，進行室內(nèi)通風或室外送風使用。三、安裝要求：1、整機安裝前應仔細檢查風機的各部位是否有損壞，變形，松動和末緊固的現(xiàn)象。2、檢查葉片與風筒之間有沒有擦碰現(xiàn)象。3、檢查電機旋轉力向是否與葉片上的指示方向一致，如果不—致，要改變電機接線。4、電機絕緣是否正常，機殼外部接地電線必需正確聯(lián)接。四、維護：1、風機的使用環(huán)境不得在有過多硬質塵粒、過多水蒸汽、腐蝕性氣體中長期使用。2、風機在全部和個別葉片損壞的情況下，只需更換葉片就可正常工作。3、風機運轉過程中噪聲過大，震動過大等情況時應及時進行檢修。以上資料由廣州恒涌防爆風機提供

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