超小型水轮机模型蜗壳的整体数控加工

1、 超小型蜗壳的结构特点

　　科研项目的蜗壳全部采用整体的毛坯加工出工件，其中蜗壳是这类工件中结构最复杂，整体抠出的难度最大，同时具有复杂曲面和常规结构，比较典型。超小型蜗壳与常规的蜗壳区别明显，主要是蜗壳的外壳在这里采用方形结构的锻件，端部焊接法兰。内部流道与常规的蜗壳完全一样，都是水利的复杂曲面结构。（见图1）

2 结构分析

　　模型是通过第三方软件构造的理论模型，输入数控编程的环境。数控加工编程的核心部位是流道部分，它是水利提供的流道数据构成的复杂结构曲面，要进行整体抠出。设计提供出四个观察孔，而数控加工编程加工内流道时，为了保证流道的完整性和刀路的连续光顺性，要修改观察孔，进行补面，形成完整的流道曲面。这里通过同步建模技术，在没有历程树结构的部件进行补面，保证流道的完整性。同步建模的理念是修改模型的当前状态而不考虑模型是怎样构建的，一组面可以被修改而不必以特定形式或顺序构建模型。（见图2）

　　曲率分析结果没有正值，完全都是负值的区域，说明没有倒扣角的区域，可以采用三轴联动机床进行加工，不会出现加工不到分模或倒扣边界。曲面的半径分析，没有褶皱的区域，曲面的连续性很好，可以用圆鼻刀具或球头刀具加工，可以完全加工区域范围。