GRASP THE MACRO CONTEXT INSIGHT INTO INDUSTRY TRENDS
涡轮增压器涡轮叶轮技术工艺发展趋势分析
第一节 产品技术发展现状
涡轮增压器涡轮叶轮是通过高精度数控铣床加工制造的，而目前五轴联动数控是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术，集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体，应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。国际上把五轴联动数控技术作为一个国家生产设备自动化水平的标志。而我国大多数的五轴系统，成为摆设的较多，还没达到普遍的实用化。
高刚性的模块化结构及可靠性容为一体，确保了机床的最佳静态和动态刚性，使机床满足了五轴联动粗、精加工的要求，可一次装夹工件进行五轴联动加工和任意空间方向的工序加工。机床广泛适用于航空航天、模具、汽车、叶片、叶轮加工 行业 中的复杂曲面零件高速加工，满足中、小型箱体零件和空间曲面多种加工的需要。五轴联动被广泛用于汽车、工具、模具、机械、航空航天等领域，比如航空叶轮、叶片、结构件的铣削。现在很多机床和控制器都可以适应五轴铣削要求，在软件方面多采取定位加工方式，很少有CAM系统能提供专业可靠的五轴联动解决方案。它有别于传统三轴加工，可以连续加工外形复杂的工件，通过固定曲面、曲线的操作，使编程更容易，降低刀具破损风险，减少刀具振动；使用平刀或者圆鼻刀时，采用顶面及侧面的五轴加工策略，明显加大步距量，减少切削时间。五轴数控加工技术是加工连续、平滑、复杂曲面的惟一手段，因此在设计、制造复杂曲面遇到无法解决的难题，就会求助五轴加工技术。
五轴加工在模具制造中，首先是金属加工，即去除材料，得到想得到的金属形状。去除材料，主要靠车和铣，车床发展为数控车床，铣床发展为加工中心。高精度多轴机床，可以让复杂零件在精度和形状上一次到位，如飞机上的一个复杂零件，以前由车工、铣工、磨床工、画线工、热处理工等很多种工人，耗时几个月，其中还有报废的，而采用最新的复合数控机床几天甚至几个小时就可以完成，且精度比较高。零件精度高就意味着寿命长，可靠性好。
实现五轴联动加工,其框中框结构能确保机床的高动态刚性；高精度检测元器件和高刚性机床结构保证加工零件的高精度；工作台面上多形式的装夹方式能满足和完成各种特殊加工的需要。国外数控镗铣床、加工中心为适应多面体和曲面零件加工，均采用多轴加工技术，包括五轴联动功能。在加工中心上扩展五轴联动功能，可大大提高加工中心的加工能力，便于系统的进一步集成化。
第二节 产品工艺特点或流程
叶轮是通过数控铣床加工制造的，而转子的尺寸很多，且根据不同型号的增压器而有所不同。工作轮组装分为冷装和热装二种，其导风轮、叶轮和衬套的配合是过盈配合；工作轮与主轴的配合有间隙配合和过盈配合二种形式；其他尺寸有组装好的转子轴颈跳动量、轮盘端面跳动量、动叶片外圆尺寸、动叶片喉口面积、动平衡等。涡轮叶轮的叶轮的制造工艺可概括为锻压，铣削，磨削，最后制成成品。
第三节 国内外技术未来发展趋势 分析
涡轮叶轮的叶片型式，可分为“水车式”叶片(外形是直片设计，让废气冲撞而产生回旋力量，直接与回转运动结合)，及“风车式”叶片(外形为弯曲型叶片设计，除了利用冲撞的力量以外，还能有效利用气流进入叶片与叶片之间，获取废气膨胀能量)。涡轮叶轮的轮径及叶片数会影响马力线性，理论上来说，叶片数愈少，低速响应较差，但高速时的爆发力与持续力却不是多叶片可比拟的。
涡轮叶轮的叶片大多以耐高热的钢铁制造(有的使用陶瓷技术)，但由于铁本身的质量较大，于是又轻又强的钛合金叶片因此产生。只是在量产车中，现在只有三菱LancerEVOⅨRS车型有搭载钛合金叶片涡轮(EVO的钛合金涡轮型号为TD05-HRA，一般的则为TD05-HR请读者明鉴)。而改装品中，也只有Garrett出品的赛车专用涡轮使用钛合金，除此以外暂没听说。
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