廠房通風降溫濕簾冷風機結構及工作原理開式三元葉輪高效率數控粗

濕簾冷風機結構及工作原理：

　　濕簾冷風機(環�？照{)是由表面積很大的特種紙質波紋蜂窩狀濕簾、高效節能風機、水循環工程、浮球閥補水裝冷置、機殼及電器元件等組成。

　　濕簾冷風機降溫原理是：當風機運行時進入腔內產生負壓，使機外空氣流過多孔濕潤的濕簾表面迫使過簾空氣的干球溫度降至接近于機外空氣的濕球溫度，即冷風機出口的干球溫度比室外干球溫度低5-12℃(干熱地區可達15℃)，空氣愈干熱，其溫差愈大，降溫效果越好。由于空氣始終是從室外引進室內，所以能保持室內空氣的新鮮；同時由于該機利用蒸發降溫原理，因此具有降溫和增濕的雙重功能(相對溫度可達75%左右)，在紡織、針織等車間使用，不但能改善降溫增溫條件，而且還能凈化空氣，減少針紡過程中的針斷絲率，提高針紡織產品的質量。

　　濕簾冷風機的四周裝有使用特種材料的蜂窩狀濕簾，具有很大的表面積，通過水循環工程對濕簾不斷增濕；在濕簾冷風機內裝有高效低噪節能風機，當風機運行時，濕簾冷風機的產生負壓，使機外空氣流經多孔濕潤的濕簾進入機內，由于濕簾上水的蒸發吸收熱量，迫使統經濕簾的空氣降溫。同時由于濕簾上的水向流經濕簾的空氣蒸發，增大了空氣的濕度，因此濕簾冷風機具有降溫增濕的雙重功能。

濕簾冷風機的使用要點：

　　1、濕簾冷風機的風機和水泵的電路宜集中控制，控制開關應裝在室內。冷風機使用前，應確保濕簾和水池中無雜物，每年清洗1～2次；冬季不用時，將池內水放凈，用塑料布把箱體包扎好，以免雜物進入機內。

　　2、加入池中水應為清潔水，以保持濕簾冷風機管路暢通和濕簾的高效率。如發現濕簾供水不足或不均時，要檢查池中是否缺水(池中浮球閥能自動補水和斷水)，水泵是否運轉以及供水管路和水泵入水口，尤其是噴水管路上的小孔有否堵塞，檢查噴水管路是否位于濕簾的正中。

　　濕簾冷風機是新時代的選擇：濕簾冷風機即濕簾+風機縱向通風降溫工程，是當今世界上最經濟、最環保的降溫工程。工作原理是：在波紋狀的濕膜表面有層薄薄的水膜，當室外干熱新鮮空氣被對面風機抽吸穿過濕膜時，空氣中的熱量被濕膜上的水吸收并將水蒸發進入室內，形成涼爽濕潤的空氣，使人產生清新的感覺。

摘要：論述了五軸數控粗加工的高效銑削策略和關鍵技術，對于影響數控粗加工效率的主要因素進行了分析，對于高速鋼銑刀和硬質合金銑刀采用側銑和插銑數控加工方法以及刀具選擇進行了簡要敘述，并且通過大量三元葉輪實際加工總結了一種面向三元葉輪加工特征、考慮刀具壽命的粗加工策略的原則，使三元葉輪的加工效率大大提高。
　引言
　　隨著離心壓縮機和鼓風機技術的不斷提高，作為其“心臟”部件的三元葉輪制造越來越多，為了適應對三元葉輪的高精度、短周期、低成本的要求，如何提高三元葉輪的數控加工效率成為一個亟待解決的問題。三元葉輪銑前為整個毛坯料，粗加工的目的在于快速去除大部分材料余量，以提高生產率，同時為后序加工創造條件，目前在三元葉輪加工中，80%左右的時間花在粗加工上，因此從縮短交貨期和降低生產成本方面，粗加工已經成為重要加工階段。經過多年的生產實踐研究總結了一整套高效數控粗加工方案，本文就方案的關鍵技術加以簡述。
1三元葉輪高效數控粗加工方法和關鍵技術
1.1三元葉輪的幾何構造
　　離心壓縮機、鼓風機三元葉輪一般葉片型式分為直紋面和自由曲面。直紋面是由一條直線連續運動所生成的曲面，它可以由方程式表達出來；自由曲面型式的葉片沒有嚴格的數學公式表達，它是設計人員根據氣體動力學原理，通過大量計算，得出葉片吸力面和壓力面上的離散數據點。但是不論是哪種葉片曲面型式，它的葉輪幾何構造均由葉片壓力面、吸力面、蓋盤線、軸盤線、圓頭幾何構造、輪轂和葉片根部圓角這幾個部分組成（見圖1），而且在粗加工方法上也無大的差別。下面介紹我公司合金鋼KMN材料和不銹鋼FV520B材料的三元葉輪在高效數控粗加工過程的主要數控加工策略和關鍵技術。

1.2主要高效加工策略和關鍵技術
　　如何形成效率高的三元葉輪粗加工，有幾種因素要考慮，一個很好的加工方案應該考慮如下幾個因素：工件、夾具、主軸轉速、進給量、刀具材料、刀具幾何形狀、刀具的走刀方式、切削液流暢情況以及機床性能，這些都需要認真地考慮，才能高效加工出完美的三元葉輪。
　　對于加工方式和刀具選擇有兩種粗加工方式，一種是側銑，另一種是插銑（見圖2）

三元葉輪的粗加工方法，無論是采用側銑還是插銑，無論是三角形、條形，還是U形加工路線，總的加工原則是直徑大的刀具銑削較寬的區域，直徑小的刀具銑削較窄的區域；葉片在輪轂附近的區域，通過刀具路線較短；空走刀的路徑盡量減少（見圖3），U形走刀路線的好處在于省去開槽走刀，使刀具的擺角為拖刀方式加工，對于減少磨損和機床的性能發揮、進給率的加快都有好處；在使用高速鋼刀具側銑粗加工葉輪，最好使用平底刀具，它的加工效率是球頭刀的1.6倍左右，尤其是粗加工大直徑三元葉輪時，平底高速鋼的刀具的效果更優于球頭刀，刀具的成本低，但是高速鋼刀具的耐磨性差，切削速度低，因此使用高速鋼的刀具進行側銑粗加工的原則是在老化的、主軸的轉速和扭矩都大幅降低的五軸機床上使用。

在加工中，刀軸角度是至關重要的，刀軸的角度主要是由葉片扭曲的形狀和輪轂曲面兩個因素決定的。所以說粗加工如果采用側銑的方式，把導動面即輪轂曲面設為蓋盤面的等距面，這樣刀軸在每個點之間的運動，刀軸變化的最小，刀軸變化既連續光順，旋轉軸的運動也將很大程度的減少。
　　在使用硬質合金刀具進行插銑粗加工時（見圖4），使刀具的徑向受力大大減少，刀具只受軸向力，而且每一次走刀從蓋盤線位置一直插到輪盤線位置，加工時，刀具只兩個直線軸方向移動，B軸轉動只是輔助運動，在主軸轉速高，具有良好的傳動裝置和伺服工程及主軸冷卻工程、主軸剛度高的機床上進行插銑，進給量將大大提升，效率顯著提高。

需要注意的是，在插銑過程中，因為刀具中心沒有切削刃，切削速度為零，因此刀具的切削寬度ae要小于刀片切削的規定值，如果大于刀片的規定值，由于輪轂曲率變化的原因，刀具中心不得不參與切削，將在下一個切削點造成刀具“頂刀”現象（見圖5）。

因此在曲率變化不大的區域，刀軸變化要一致，在不同曲率區域，刀軸角度要隨時調整，使刀具中心不參與切削，同時采用從進口處和出口處兩邊分別向中心位置銑削的方法。
　　使用插銑方法進行三元葉輪粗加工時可以去除95%的金屬材料，剩下的5%使用普通方法去除，可用高速鋼刀具加工，加工部位為葉片進口輪轂處的金屬以及葉片根部圓角部位，這樣的好處是葉片進口輪轂處寬度較窄，使用插銑方法時選擇的刀具直徑較小，且刀具的長度也會較長，刀具的剛性急劇下降，加工效率會大大降低，使用高速鋼刀具用普通方法加工，可以確保加工尺寸的精度。
　　以上扼要講述了主要高效粗銑三元葉輪的主要策略，由于篇幅的限制，一些其他因素沒有介紹，在實際銑制中要根據機床的性能，結合切削用量的合理參數、經濟成本等因素，相互適應，以形成最佳的高效率的切削加工。
2結論
　　本文簡要介紹了在生產實際加工中的一些經驗，關于具體的高效數控加工細節方面，希望以后能與同行業人士進一步交流，例如葉輪精加工的效率問題、葉片精度的保證等。三元葉輪作為五軸加工的典型部件，它的加工效率越來越受到關注，目前國外風機企業正在加大技術投入，不斷總結加工方法、切削用量的確定和刀具的選擇問題，使三元葉輪的加工效率逐步提高，國內也在加強研究使三元葉輪加工效率邁上了一個新的臺階，不久的將來會達到世界同行的先進水平。

參　考　文　獻

[1]Cutter-PathGenerationfor5-AxisMillingofTurbomachinerycomponentsuser’sguideMAX-5Version6.3.ConceptsNREC，2002,8.

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