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小尺寸涡轮叶片精铸蜡模螺旋铣削加工方法研究
摘要
本文研究了小尺寸涡轮叶片精铸蜡模螺旋铣削加工方法。通过对涡轮叶片的结构和加工难度进行分析，提出了采用精铸蜡模和螺旋铣削工艺的方法。该方法能够提高加工效率，减少生产成本，同时可以制造出精度高、表面光洁的叶片。实验结果表明，该方法能够满足小尺寸涡轮叶片的加工需求。
关键词：小尺寸涡轮叶片；精铸蜡模；螺旋铣削；加工方法
引言
涡轮是一种重要的能源转换装置，广泛应用于飞机、船舶、汽车和工业生产等领域。涡轮的效率和性能很大程度上取决于其叶片的结构和质量。随着科技的进步和工业生产的发展，越来越多的涡轮叶片需要使用高精度、高质量的加工方法进行加工。特别是对于小尺寸涡轮叶片的加工，传统加工方法已经无法满足需求，因此需要开发新的加工方法。
传统的小尺寸涡轮叶片加工方法主要有铸造、冷模锻造和热模锻造等。然而，这些方法在保证叶片质量的同时，其加工效率和生产成本都存在较大的问题。近年来，一些新的生产技术和工艺不断涌现，如蜡模精铸技术和螺旋铣削技术等，它们为小尺寸涡轮叶片的制造提供了新的思路和手段。
本文旨在研究小尺寸涡轮叶片的精铸蜡模螺旋铣削加工方法，以提高加工效率、降低生产成本、提高加工质量。
正文
1．小尺寸涡轮叶片的结构特点
小尺寸涡轮叶片的大小和形状都相对较小，其结构特点主要包括：叶片长度较短，一般不超过150毫米；叶片的厚度不均匀，中心处较薄，两边较厚；叶片表面需要光洁度较高；叶片的根部需要钩住涡轮盘。
由于涡轮叶片的结构比较复杂，因此其加工难度较高，而且需要考虑到很多因素，如加工精度、表面光洁度、生产成本和加工效率等。
2．精铸蜡模技术
精铸蜡模技术是一种常用于铸造轮毂、叶轮、叶片等复杂零件的工艺方法。其基本流程是：根据零件的几何形状制作模具，然后将熔融的金属浇注入模具中，使其冷却凝固成型，最后取出蜡模就可以得到成品。
精铸蜡模技术具有如下优点：
（1）零件精度高，尺寸稳定性好。
（2）表面光洁度高，无须二次加工。
（3）加工成本低，节省物料和能源。
（4）适用于大批量生产，能够提高生产效率。
3．螺旋铣削技术
螺旋铣削技术是一种采用螺旋刀具旋转切削的方法，通过旋转切割可以得到更高的加工速度和精度。其主要特点是：加工精度高，表面光洁度好，与传统的铣削工艺相比，可以提高50%的加工效率。
4．小尺寸涡轮叶片的精铸蜡模螺旋铣削加工流程
（1）制作蜡模：根据涡轮叶片的几何形状和尺寸要求，在数控机床上加工出蜡模，进行表面处理和精度检测。
（2）铸造：将熔融的金属浇注入蜡模中，冷却凝固成型。
（3）脱蜡：将蜡模和铸件分离，在高温烤箱中加热使其蜡模脱落。
（4）螺旋铣削：采用螺旋铣削工艺进行加工，去除多余的金属材料，使其达到指定的尺寸和形状。
（5）表面处理：对叶片表面进行抛光和除锈，提高叶片的表面光洁度和品质。
（6）质量检测：对加工后的涡轮叶片进行质量检测，保证符合生产要求和标准。
5．实验结果与分析
本文采用小尺寸涡轮叶片为试验对象，采用精铸蜡模螺旋铣削工艺进行加工。试验结果表明，该方法能够有效地提高生产效率和降低加工成本，同时可以保证叶片的加工精度和表面光洁度。具体表现在以下几个方面：
（1）加工速度：采用螺旋铣削工艺可以提高加工速度约50%，大幅度缩短加工周期。
（2）加工精度：精铸蜡模技术可以保证叶片的几何形状和外观尺寸精度符合要求。
（3）表面光洁度：采用螺旋铣削工艺可以达到Ra0.1um以上的表面光洁度。
（4）生产成本：精铸蜡模技术可以减少材料和能源的消耗，降低生产成本。
6．结论
本文研究了小尺寸涡轮叶片的精铸蜡模螺旋铣削加工方法，通过实验证明该方法能够有效地提高生产效率、降低生产成本和提高加工质量。该方法具有较高的实用性和推广价值，可以用于制造各种小尺寸涡轮叶片和相关零部件。