jic35導讀：整體葉輪作為發(fā)動機的關鍵部件，對發(fā)動機的性能影響很大，它的加工成為提高發(fā)動機性能的一個關鍵環(huán)節(jié)。但是由于整體葉輪結構的復雜性，其數(shù)控加工技術一直是制造行業(yè)的難點。以典型的cad/cam軟件——ug，編制出深窄槽道、大扭角、變根圓角的微型渦輪發(fā)動機壓縮機的轉子的五坐標加工程序，并在500vs–500hs系列機床上實現(xiàn)批量生產(chǎn)。
整體葉輪作為透平（turbine）機械的關鍵部件，廣泛地用于航空、航天等領域，其質(zhì)量直接影響其空氣動力性能和機械效率。因此它的加工技術一直是透平制造行業(yè)中的一個重要課題。目前國外一般應用整體葉輪的五坐標加工軟件[1]，德國arhtur-klink公司500vs–500hs高速銑削中心所帶的整體葉輪加工模塊，此外，一些通用的軟件如：ug、catia、pro/e等也可用于整體葉輪加工。目前，國內(nèi)只有少數(shù)幾家企業(yè)（如：西北工業(yè)大學等院校和航空航天系統(tǒng)一些發(fā)動機專業(yè)廠、專業(yè)所）可以加工整體葉輪，而且工藝水平距*水平尚有很大差距?？傮w上我國葉輪加工領域的研究與應用同發(fā)達國家相比還有很大差距，德國arthur-klink中國辦事處希望通過自身的努力，為國內(nèi)企業(yè)提升產(chǎn)業(yè)水平盡綿薄之力很，特別是在窄槽道、小輪轂比等高性能葉輪制造技術方面提供制造技術和服務。
整體銑削葉輪加工是指毛坯采用鍛壓件，然后車削成為葉輪回轉體的基本形狀，在五軸數(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，它可以滿足壓氣機葉輪產(chǎn)品強度要求，曲面誤差小，動平衡時去質(zhì)量較少，因此是較理想的加工方法。五軸數(shù)控加工技術的成熟使這種原來需要手工制造的零件，可以通過整體加工制造出來。采用數(shù)控加工方法加工整體葉輪的cad/cam系統(tǒng)結構圖
國內(nèi)大多數(shù)整體葉輪都是根據(jù)國外葉輪縮比仿制的，而本文引用的葉輪是北航能源與動力工程學院自主開發(fā)的微型航空發(fā)動機上的壓縮機轉子。壓縮機轉子出口直徑為81mm，有8片一級葉片，8片二級葉片，出口葉片高度3mm，葉輪進口直徑44.3mm，進口葉片高度17.15mm，葉片厚度zui薄處0.4mm，相鄰葉片間zui小間距為3.1mm，如圖。
實驗結果證明此微型整體葉輪數(shù)控加工的方案是可行的，用ug可以實現(xiàn)復雜微型整體葉輪的數(shù)控加工編程，加工效果良好。此加工件已經(jīng)用于微型發(fā)動機的試車實驗
arthur-klink公司500vs–500hs高速銑削中心提供完整的解決方案，包含軟件系統(tǒng)。