叶轮逆向设计及如何提高数控加工效率防爆低噪声通风机

1.2　 叶轮逆向测量的工艺要求

　　首先要确定叶轮基本形状的曲面类型，然后采用UG NX软件来做逆向处理。处理数据的流程遵循“点—曲线—曲面”的原则。为了使造型设计人员能够准确、快速地对现有的点数据进行造型，这就对三坐标的测量提出了一定的要求。首先叶轮的点数据要充分，要能够最实际化的体现出叶轮的形状。叶轮的最大外形可以通过图纸的尺寸反映出来，但内外子午线的提取，叶轮长短叶片的形状及高度等必须用点数据的格式表现出来。叶轮的进气边圆角也要用点数据的格式表现出来，这样造型出来的形状才能够和实际的叶轮相吻合，满足工艺的要求。叶轮的不同特征需要用不同的颜色进行区分，这样可以让造型设计人员快速高效地对叶轮进行逆向设计，见图3。

1.3.3　 构建曲面模型

　　把在三坐标测量仪中得到的点数据导入到UG NX中，要保证坐标系的一致性。使用调入的点数据进行曲线的创建，然后对创建的曲线进行分析，并对曲线进行光顺处理，或对曲线进行重构和编辑。使用UG NX的特征造型和曲面造型功能，最终完成三维造型，见图5。

1.3.4　 叶轮进气边圆角的处理

　　叶轮进气边的圆角特征在测量时已经用点数据的方式表达出来了，但如何做到与两边的叶片相切，这就需要使用到NX软件的三边倒角功能。否则做出来的圆角会含有尖角，不符合叶轮的实际形状，图6和图7为两种造型方式的比较。

1.3.5　 叶轮模型的最终确认

　　在叶轮模型构建完成后，见图8，需要与实际的样品进行比较，如叶片的厚度，叶片的扭曲形状等，经过确认后方可进行加工。

2 　叶轮数控加工提高效率的方法

2.1　 叶轮加工的难点

　　叶轮是关键部件，其质量直接影响其空气动力性能和机械效率。

　　为了使气动性能设计达到国际先进水平，叶轮大都采用了大扭角，根部变圆角等结构，给加工提出了很高的要求。叶轮加工难度：（1）叶轮叶片多为非可展扭曲直纹面，叶片扭曲、流道窄、加工时极易产生干涉，加工难度高；有时为了避免干涉，有的曲面要分段加工，因此保证加工表面的一致性也有一定困难；（2）前缘圆角曲率半径变化很大，加工过程中机床角度变化较大，并且实现环绕叶片加工较难；（3）有时由于叶轮强度的需要，轮毂与叶片之间还采用变圆角。由于流道窄，叶片高，变圆角的加工也是个难点。

　　五轴数控加工中心上使轮毂与叶片在一个毛坯上一次加工完成，它可以满足叶轮产品强度要求，曲面误差小，动平衡时去重较少，因此是较理想的加工方法。

2.2　 叶轮加工刀具和刀柄的选择

2.2.1 　刀具的选择

　　刀具刚性和几何形状是叶轮加工刀具选择的主要因素，在流道允许的情况下尽可能采用大直径的刀具；在满足叶片长度的情况下刀具伸出部分应尽可能短。粗加工刀具一般选择圆柱平铣刀，为提高加工效率，选择平底带R铣刀。精加工时选择锥度球头刀具，锥度有利于提高刀具刚性，但锥度不宜太大，一般3°～5°较合适。刀具的材料要根据不同的工件材料来确定，看是否需要使用带涂层的刀具。

2.2.2　 刀柄的选择

　　数控机床

dZF隔爆型低噪声轴流风机形图和详细技术资料一、概述：dZF型系列低噪声防爆通风机是新一代低噪声轴流、离心通风机产品（原型号是：防爆轴流风机BT-35、防爆离心风机BF4-72、防爆移动风机BYDF32、防爆屋顶风机BDW……），该机采用优化空气动力学原理设计和先进的加工技术制造，整机结构合理、坚固、安全实用，具有风量大，风压高、噪声低、耗电少、重量轻及在同一安装位置下，可实现反向通风等优点，与现时国内普遍使用的轴流风机相比，风量提高42％，风压提高30％，噪声(A声级)降低10—18dB(A)，全压效率最高达82．3％。dZF型防爆轴流通风机以其新颖、独特的设计，卓越的性能，超前的水平而独树一帜，深受用户欢迎，并在中国新技术新产品博览会上荣获金奖。dZF型防爆轴流通风机按叶轮直径不同，有十二种型号规格，即：3.15、4、4.5、5、5.6、6、6.3、7.1、8、9、10、11.2、每台机叶片数为8—14片，叶片安装角度有15—40六种，可作无级调节。dZF型防爆轴流通风机输送无腐蚀，无明显灰度气体，气体温度不超过60℃。其叶轮部由低镁铝合金制成，且有隔爆性能，因此在配套隔爆电机后，可输送易燃性气体。二、结构特征:1、叶轮部：叶片为变截面空间扭曲机翼形叶片，轮壳采用无道风对夹式、结构均为铝合金精密压铸成形，叶片由对夹式轮壳定位，叶片安装角度可按用户需要任意调整，也可以调整到使叶片产生反问流动，实现反向通风的需要。2、机壳部：标准结构是水平卧式，集风器根据气流的方向可安装在风机的任—侧，拆除支架嵌人墙内为墙式安装；拆除集风器接人管道为管道式安装。3、电动机：根据不同的使用要求，采用两种不同形式的电机配套。其一，标准型：采用低风阻，杆式支承型系列电机，电源线由钢管引出机外，电机接线盒安装干机壳外侧。其二，埋墙型:采用Y系列轴流风机专用电机线或普通Y系列卧式电机，此种电机配套，最适合于风机埋入墙内，进行室内通风或室外送风使用。三、安装要求：1、整机安装前应仔细检查风机的各部位是否有损坏，变形，松动和末紧固的现象。2、检查叶片与风筒之间有没有擦碰现象。3、检查电机旋转力向是否与叶片上的指示方向一致，如果不—致，要改变电机接线。4、电机绝缘是否正常，机壳外部接地电线必需正确联接。四、维护：1、风机的使用环境不得在有过多硬质尘粒、过多水蒸汽、腐蚀性气体中长期使用。2、风机在全部和个别叶片损坏的情况下，只需更换叶片就可正常工作。3、风机运转过程中噪声过大，震动过大等情况时应及时进行检修。以上资料由广州恒涌防爆风机提供

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