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国内首台叶轮外圆型面数控成形磨床成功交付使用

2010年11月01日 10:31中国机床商务网点击:4039

  近日,杭州机床集团公司为上海某动力机厂成功开发了一台MKH450/1数控全立柱移动强力成形磨床,这是国内首台叶轮外圆型面数控成形磨床。

  目前,该机床经过用户厂实际生产的验证,成功地解决了涡轮增压器关键零件———叶轮外圆型面加工的工艺难题。使用该机床可替代同类进口加工设备,所磨削加工的叶轮外圆型面,其轮廓尺寸精度、表面粗糙度及加工效率均能满足用户目前的生产需要,在生产中发挥了较大的作用。

  据了解,该机床的客户企业上海某动力机厂是生产中速柴油机和废气涡轮增压器的专业工厂。叶轮是涡轮增压器中的关键零件,其工作转速高,每分钟达4万多转,叶轮外圆型面轮廓质量直接影响涡轮增压器的使用寿命和可靠性。叶轮外圆型面的传统加工方法是以车削为主,由于叶轮材质属镍基或铬基高温合金钢,较难加工,且加工过程刀具与工件断续接触,刀具损耗大,加工后表面质量差,轮廓精度低,从而影响增压器的质量和使用寿命。

  当时,该厂从德国MANB&W公司引进了具有专利技术的高端增压器,急需提高叶轮加工质量,以保证所引进德国技术制造的增压器的性能。因此,尽快改善叶轮外圆型面加工工艺尤为迫切。由于叶轮材质超硬和难加工的特殊性,唯一有效的方式只有通过磨削,才能达到较高的外圆型面轮廓精度。为寻求合适的磨床设备,用户曾询问和求助国内著名的外圆磨床专业厂,但因机床开发难度较大而未成。

  当时,国内针对叶轮外圆型面磨削加工的机床尚属空白,而进口一台专用磨削设备价格高达约1000万元人民币。该厂经全面考察和调研,决定委托杭州机床集团公司研制开发国内首台叶轮外圆型面数控成形磨床。

  确实,开发制造这台具有全新布局、全新加工方式的机床是有较大的技术难度。因为,通常成形磨削工件作直线运动,工件作回转运动一般都是圆柱面或圆锥面磨削,外圆成形型面磨削则工件须作回转运动,且对型面轮廓精度和形位精度有较高要求,故叶轮外圆型面成形磨削的难度是相当大的,是国内首创的磨削方式和设备。

  为了解决这个技术难题,杭机大胆采用了一种国际上近年才兴起的全立柱移动的布局形式,这种布局杭机已向国家专利局申请了发明专利。采用“全立柱全移动磨床”布局,机床的工作台是固定的,其纵向和横向运动均由立柱完成,磨头也在立柱上作垂直运动,即机床X、Y、Z轴运动均由磨头完成。这种布局形式,在机床内部留有较大的空间,为叶轮的旋转加工创造了必要的条件。(文章来源:中国工业报)
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