船用与柴油机水泵叶轮加工工艺探讨.docx

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1、针对船用水泵叶轮的空间尺寸链难点进行工艺研究，通过尺寸换算和锥度寒规设计，制作一种检测非连续锥面空间理论高度的样板,经实际加工和装配验证,解决了叶轮空间尺寸的加工和检验难题。叶轮是水泵体总成中的重要部件，其尺寸精度、叶片的形状及加工工艺等对水泵整体性能有币:要的影响，如果叶轮加工精度差，影响了装配精度，就有可能在泵入口和叶片处产生较大的水能损失，严重时甚至导致平衡性能失效。1 .零件结构图1所示开式叶轮为非完全回转体异形铸铜件，材料为A1.BC3,有多个叶片径向圆周排列。单个叶轮做静平衡试验，水泵总成体做动平衡试验.a)正视b)侧视图1叶轮结构2 .尺寸精度要求叶轮主要精度要求如图2所示，中轴

2、孔为1：50锥孔,叶片呈10。推面,叶片与锥轴孔之间有两条宏杂空间尺寸链：(p39.25mm、I：50和43(0.-0.1)nuno(2)48.6(+0.2.0)m11u5(+0.2,+0.1)mm、(p225mm和KF.16个叶片图2水泵叶轮尺寸及精度3.加工及检测难点叶轮叶片与中轴推孔均是车削加工而成，但不能次装夹加工完成.需要2个工位分别调头装夹，导致叶片空间尺寸(p225mm,5(+().2.+0.1)mm和10。无法直接走刀和测纸，而这直接决定整个尺寸链和后续水泵体总成的装配是否干涉。如图3所示，装配间隙是0.示2.63mm。因为叶片10。表面较粗糙，被测要素乂是空间理论尺寸，I1.

3、是非连续的锥体，所以无法用三坐标测量。图3水泵体工况4 .机加工采取的措施I）划线检验毛坯，叶片厚度尺寸作为粗基准划线。2）车出粗基准（铸造留夹头），如图4所示。3)用车端面、外圆，镣内孔。通过尺寸徒换钻算出封闭链尺寸49(-01.,0.2)mm和25.2(0,0.1)mm.如图5所示。设计辅助量：规,如图6所示,辅助车工和检验员检验.(8)ht规测量面图5粗车及悭内孔工序示意ZO(So+I寸2S一。+|。段ZOI8N0(出-H)ZJOzJOOow-1.0.02A图6辅助量规示意Ra0.84）精镣推孔。通过尺寸链换算出惟孔理论例与小端而的尺寸35.7（+0.8,0mm和5.7mm（见图7）,设

4、计锥度塞规39.25m111：50）,着色检验，贴合度N60%I：50一0+1.ZO6e0/”7+0835.7o图7精馈推孔示意5)设计专用车床用花盘。花盘装在车床主轴上，辅助垫板、定位块和叶轮装配在花盘上，车端面和叶片的锥面.如图8所示(花盘未示)，通过尺寸链换郭，由定位块大端面开始用深度千分尺测量尺寸1.，53.50,-0.1)mm尺寸作为封闭环间接保证。叶片空间尺寸53.5(0,-0.1)mm、5(+0.2,+0.1)mm、q)225mn和10。借助深度千分尺和检验样板进行现场加工和检验。检验样板结构如图9所示，通、止端H值与公差见表1。采用透光检测方法，只要同时满足图IO和图I1.所示

5、条件，即为合格品。叶片加工和检验示意检赛样板结构及尺寸通、止端H值与公差（单位：mm）MncZM端Z止端H值5.15.2值公差0.00850.0085图8图9表1接触或有间隙接触接触或有间成Oa9aE型匿检就样板U立三一总S系轮!r图IO最小检验样板工作示意图I1.最大检验样板工作示意5 .结语以上方法有效保证r叶轮空间熨杂尺寸链的加工，在线检验方便且效率而.经装机验证，加工精度可靠，零件的可靠性和装配性好。柒油机水泵叶轮的加工工艺探讨摘要：两套叶轮机械加工工艺的方案设计有着明显的差异，方案1将叶轮加工工艺的“以前后盖板内（W流道面当作轴向找正基准且以叶轮的进口直径作为径向寸找正基准”的找正当

6、作关键;而对于方案2来说，则是将“以前后靛板内侧流道面当作轴向找正基准且以叶轮的进口直径作为径向寻找正基准”的我正操作难度降低，仅仅依靠工装和加工工艺编排等方法，来使叶轮的质显得到保证。O引言柴油机水泵叶轮中叶轮是其中的核心部件，共组成部分包括前后盖板和中间的叶片。叶轮在受到力的作用卜.，就不再能筋进行液体的吸入，反而要吸进相应的液体。柴油机驱动水泵叶轮工作的整个过程，实质上就是叶轮中的液体困绕着叶片流动的过程，绕潦运动中会带动相关的液体进行运动，这个运动产生的力会作用在叶片上，产生一定的力作用，这时的力度作用说明对叶片产生了力作用，并且这个力的作用特点是方向相反的和大小相等的，这个力被称为功

7、，产生功的作用就说明液体受到了一定的能量作用，这才导致液体流出叶轮H1.辘送中性介质液体的水泵主要使用的材料是铸铁叶轮，如清水离心泵.铸钢叶轮主要包括油泵、面温而压泉等。本文探讨的是铸铁和铸钢叶轮的机械加工工艺，具体内容如F：1柴油机水泵叶轮的加工工艺制定原则从柴油机水泵叶轮中水泵叶轮材质是铸钢及铸钢叶轮的加工工艺来说，铸铁以及铸钢叶轮的铸造成型一般都是普通砂型，型砂的种类也是多种多样的，通常包括水泥自硬砂树脂砂。叶片的开式、半开式叶轮加工工艺一般都不需要型砂发挥作用，依靠模型造型直接进行浇铸即可完成。而对于闭式叶轮和更杂空间扭曲叶片的开式、半开式叶轮来说，需要依靠单独的型芯，之后再将其放置在

8、沙型腔里进行浇铸2J。闭式的叶轮前盖板和后盖板内表面的作用是能够形成流动的通道，在其中间分布的叶片呈现的是沿着圆周方向的形状。水力模型建造而成的叶轮前盖板、后盖板的内侧和中间的叶片形状，不用再实施机械加工。进步加工处理前盖板的外侧、前口环、吸入口端面、后口环、平衡孔和轴孔以及键槽和后热板外侧等的表面，在进行切削加工时，要遵循产品图样上的具体要求，如叶轮产品的大小和尺寸以及外形等。形位公差的也要依据图样上的具体要求。最后，利用静平衡实验来对叶轮进行检测。柴油机水泵叶轮加工工艺的制定原则，要能够保证前后盖板形成的流道和中间叶片围绕理论轴心线旋转。通过对加工工艺制作原则的掌握，才能的使叶轮前盖板和后

9、盖板有一个均匀的厚度。保持叶片的长度一致，围绕轴心线沿着圆周的方向进行均匀的分布，保证有均匀的液流从叶轮中流出，从而使水泵的水力性能保持在良好的状况下.假设前盖板和后盖板有不均匀的厚度，中间的叶片长度就不能达到一致，这样一来就不能围绕轴心线沿着圆周的方向进行均匀的分布就会导致液流从叶轮中流出时，呈现出左右摇摆的情况。液流对叶片的反作用力也会变得不平衡和不均匀，会在很大程度上影响水泵水力性能的发挥，使水泵在进行工作时不仅会产生振动，还会伴随着刺耳的噪音，从而引起水泵的运行稔定和可靠性大大降低，柴油机水泵叶轮的机械加工工艺在制定时，还考虑四大方面的切削加工要求。第点，要遵循先粗糙再精细的原则。在对

10、相关的零件进行加工处理时,如果对精度的耍求比较高，那么在进行加工时要经过的加工过程就会比较多，如粗加工、半粘加工、精加工和光整加工等;第二点，要遵循基准面先行的原则，也就是说有粘基准表面的可.以进行先加工:第三点，要遵循先面后孔的加工切削原则，因为对于孔的加工来说，需要在有了一个平面的基础上;第四点，要遵循先主要后次要的原则.这表明在进行具体的切削加工时，需要先进行主要表面的切削加工，可进行次要表面的加工处理。2柴油机水泵叶轮的加工工艺制定铸铁及铸钢水泵叶轮的切削加工需要在特定的环境和条件下进行，需要在特定的车床上进行切削加工。切削加工处理之后，还要保证符合相应的耍求.如，保证水泉叶轮的前后盖

11、板内表面形成的通道和中间叶片围绕若理论轴心线旋转、保证的后盖板的厚度均匀过渡、水泵叶片的长度相同，并且还要围绕轴心线沿着圆周方向均匀分布。同时，对于水泵叶轮的尺寸、精度和形位公差等的加工工艺处理来说，都要与产品图样的要求和标准之间不存在误差.通过水泵叶轮加工工艺的制定原则，可以用图I的柴油檄水泵叶轮的图样产品生产加工作为具体的案例，并且对柴油机的水泵叶轮的机械加工工艺进行具体和详细的分析4。在对柴油机水泵叶轮进行切削加工工艺处理时,对于水泵叶轮的前盖板和后盖板内侧表面和中间的叶片表面不做任何调整和改变，时其他部分进行适当的调整和加工处理。柴油机水泵叶轮产品在进行加工处理时，也有一些要求比较高的

12、加工处理，如，对前口环和后扣环的外圆表面加工，在加工之后及时宣看两者的尺寸公差和油孔中心线的园跳动公差，确保它们符合图样产品生产的具体要求。注意前盖板和后盖板的厚度能够均匀的过渡.对手轴孔的精度和尺寸的要求也相当高。键槽的要求也要符合对轴孔中心线的对称要求。这种情况下，设计的水泵叶轮机械加工工艺便成为方案I.具体的加工工艺内容如卜.：工序1：用前后盖板的内侧流道表面作为轴向找正基准J1.以叶轮的进口直径作为径向寻找正基准，使用的是四爪卡盘，将水泵叶轮中的后口环（或者外径）夹持上，将位罚,找正后夹紧。车叶轮进口端面、对车刀进行校正，水口内圆并且倒角，车叶轮前口环、车前盖板外表面和车轴空前断面以及

13、叶轮外径。仔细的找正“以前后盖板内侧流道面当作轴向找正基准11以叶轮的进口直径作为径向寻找正基准”，使叶轮前盖板和后盖板的内表面流道和中间叶片能城围绕理论轴心线进行旋转，保证前盖板有均匀的号度来做过渡处理，工序2：主要是对前口环外圆和口环端面的加工处理，需要利用三爪卡盘这工具，发挥其夹紧作用，找正水泵叶轮中的前环找正部件。车后连板外表而、叶轮后口径和端面、平衡孔凹槽、轴孔后端面以及轴孔和叶轮外径等,对叶轮轴孔、门环和外径的同心度的工艺处理来说，不能随意的进行加工工艺处理，除了遵循一定的加工工艺原则之外，还要尽可能使其符合图样产品生产中的相关要求。同时，保证后蛊板有均匀的厚度来做过渡处理。工序3

14、：把握轴孔这个关键点，在进行水泵叶轮的紧固处理的时候，要利用芯釉进行精车叶轮前口环的加工处理。保证对叶轮前门环和内孔同心度的工艺处理，使其能够符合相关的要求和标准。工序4：利用叶轮打造平衡孔。这个步骤可以使用钻模进行操作，将平衡孔的位理打造处于一个两个叶片的中间位置，并且显现均匀分布的状态.工序5：水泉叶轮的静平衡试验。其中关键内容就是保持您心系的叶轮处于平衡的状态，这是因为水泵的平衡直接和水泵的性能建立起密切的联系，能够对水泵的推动情况、噪音的制造、水泵自身的稔定性和可检性都产生影响，叶轮静平衡的试验需要在叶轮淮平衡试脸台上进行操作，具体的操作流程如下：首先，需要在叶轮中装入芯轴，并且将其放

15、置在於平衡实验台的水平轨道上,如图2所示。其次，因为叶轮本身的不均匀质量，导致芯轴在水平轨道上运行时，其自身的转动方向会更加偏向于比较重的地方。在较重的地方施加带有重力的铁块，这样一来，就能够保证叶轮无论处于什么位置.，都能够停止运动，这时就达到了静平衡。再次，要将铁块的质量称盘出来,这样就能够得出叶轮的静不平衡量。最后，当叶轮出现/向一侧偏移的情况，就要时比较重的这一侧进行减重处理。在减!区时，可以利用铳床来对其进行被削处理。在进行铳削的时候，还有注意掌握一定的要求和标准，货削的深度不能够超过叶轮盖板的厚度的三分之一。对叶轮进行铁削加工处理之后，将芯轴重新安装上，再次进行静平衡试验。如果仍旧没有达到理想的状态，还要对叶轮进行重坡性的加工处理，直至符合相关的要求和标准。工序6：在对后口环和口环端面进行加工工艺的处理时，需要找准两者的具体定位，利用三抓卡盘来对叶轮后扣环进行夹持，将轴孔插