1. 葉輪零件的技術要求
   葉輪材料為ZL104，硬度≥70HBS，圓弧面(半徑為R)的橫截面與內(nèi)孔(直徑為d)的同軸度均為?0.04mm，表面粗糙度為Ra1.6μm。因為葉輪是高速旋轉(zhuǎn)的零件，對其尺寸精度、形狀精度及動平衡精度要求較高。
2. 定位基準的選擇
   葉輪的內(nèi)孔(直徑為d)與?150mm大端面的粗、精加工均是在同一工序中一次安裝加工完成的，以保證大端面與內(nèi)孔軸線的垂直度要求(150mm端面跳動允差0.02mm)。銑削圓弧面時，均選?150mm大端面作為第一定位基準，以消除葉輪的3個自由度(沿內(nèi)孔軸線的移動，繞其它兩個垂直軸的轉(zhuǎn)動)：以內(nèi)孔為第二定位基準，消除沿兩個垂直軸的移動。從理論上講5點定位即可滿足加工要求。

2 銑削專機的設計方案分析及采取的措施

1. 刀具設計方案和措施
   刀具回轉(zhuǎn)中心高度要求可調(diào)，調(diào)好后刀架要求能鎖緊。
   

   圖2 刀架部件局部

   圖3 銑夾具

   采用類似滾齒機刀架調(diào)整的方式，在立柱上設可調(diào)刀架(如圖2所示)。當?shù)毒咧行母哒{(diào)到合適的高度后，鎖緊立柱導軌后面的壓塊，以消除刀具與立柱導軌間的間隙，從而提高支承剛性和抗振能力，也保證了刀具的回轉(zhuǎn)精度。
   圓弧面銑削采用圓柱銑刀，銑刀半徑依圓弧面半徑R選擇。銑刀要求可換，刀桿剛性要好，而且應避免成懸臂結(jié)構(gòu)，以免因切削引起振動讓刀，影響回轉(zhuǎn)精度和表面質(zhì)量。于是采用萬能銑床刀具支架的支承方式，在刀桿尾端設置尾架支承，以提高刀具系統(tǒng)的剛性。
   選擇高精度的銑削頭TX25A作為刀具驅(qū)動裝置，以提高刀具的回轉(zhuǎn)精度。這種銑削頭裝有3182000系列的雙列向心短圓柱滾子軸承和推力球軸承，回轉(zhuǎn)精度高，精度保持性好。按ZB2651制造技術要求，其回轉(zhuǎn)精度可保證在0.01mm之內(nèi)。
   對保證工件的回轉(zhuǎn)精度及送進采取了如下措施:選擇精密導向的B型導軌的液壓滑臺，導軌的扭曲為0.01mm/250mm，以保證工件送進的平直度，有利于提高圓弧面的回轉(zhuǎn)精度。
2. 提高工件回轉(zhuǎn)精度而采取的措施
   1. 采用高精度的銑削頭TX20A作夾具的驅(qū)動裝置，其回轉(zhuǎn)精度在0.01mm之內(nèi)。
   2. 提高夾具心軸的定心精度。
      1. 采用可調(diào)同軸度的夾具并且可換，以適應兩個品種甚至多品種的需要。
         夾具與銑頭的連接不采用7:24錐度孔。這種錐孔目前的制造手段只能保證接觸面達80%左右，很難滿足高回轉(zhuǎn)精度的要求。于是在夾具上采用法蘭止口與銑頭聯(lián)接，在徑向設有4個M8調(diào)整螺釘(如圖3所示)，調(diào)整其心軸的定心精度。經(jīng)過精細調(diào)整，夾具心軸的徑向跳動控制在0.005mm之內(nèi)。
      2. 為了便于控制心軸直徑的公差，將定位孔(?16+0.0110mm)換算成雙向偏差，即為?16.0055±0.0055mm，這樣即可減少因零件孔的制造誤差而產(chǎn)生的定位誤差。
      3. 對定位心軸作過定位處理，以提高定位系統(tǒng)的剛性，減少切削變形的影響。
   根據(jù)六點定位原理，定位心軸消除兩個自由度，只能用短圓柱心軸。由于該心軸還需作夾緊元件，所以不作定位的部分只能車細，這樣就與工件內(nèi)孔留有較大間隙。經(jīng)過實際試用，發(fā)現(xiàn)圓弧面的徑向跳動為0.07mm，超過了徑向跳動允差0.03mm的精度要求，表面粗糙度也只能達Ra3.2μm，達不到圖紙要求。經(jīng)分析，由于定位心軸定位配合面長度較短，心軸不定位部分與工件內(nèi)孔有較大的間隙，在徑向切削力的作用下，心軸產(chǎn)生撓曲變形，而工件也在間隙處失去支承作用而產(chǎn)生變形，從而引起切削振顫，影響了加工精度。由于?150mm大平面和定位孔(直徑為d)的垂直度完全控制在0.02mm之內(nèi)，我們用過定位心軸進行試驗。設計夾具時，用大平面和加長心軸聯(lián)合定位(如圖3所示)，使工件內(nèi)孔在全長范圍內(nèi)與心軸配合定位。這樣處理后，加工出的葉輪圓弧面的徑向跳動經(jīng)檢測達 0.012mm，完全達到圖紙要求。

3 切削液的使用和機床的安裝方法

4 效果

1. 由于刀具的中心高度可調(diào)，夾具心軸的定心精度可調(diào)且夾具可換，實現(xiàn)了一機多種零件加工。
2. 采用高精度的銑削頭作為刀具和工件的驅(qū)動裝置，夾具心軸的定心精度可調(diào)，保證了葉輪圓弧面的尺寸精度和位置精度。
3. 夾具的過定位設計、機床的彈性支承及切削液的使用，避免了切削振動，保證了圓弧面粗糙度要求。經(jīng)過幾年的使用證明，該機床具有結(jié)構(gòu)合理、小巧緊湊、工作性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，完全能夠保證壓氣機葉輪圓弧面的銑削質(zhì)量