離心泵葉輪數(shù)控加工刀具軌跡生成研究.pdf

1、離心泵葉輪作為泵類零件的核心過流部件，其型面創(chuàng)成精度將直接影響到泵的工作效率。傳統(tǒng)加工方法僅適用于加工扭曲度小，幾何形貌簡(jiǎn)單的工件，且制造出來的離心泵葉輪在精度上難以保障。本文針對(duì)上述情況，結(jié)合五軸數(shù)控加工技術(shù)特點(diǎn)，規(guī)劃了離心泵葉輪的五軸數(shù)控加工工藝，提出了一種等殘高精加工刀具軌跡生成方法。同時(shí)為避免加工過程中的干涉，提出了一種導(dǎo)引曲線的刀軸矢量規(guī)劃方法。在規(guī)劃中得到了刀位源文件，經(jīng)后置處理生成了數(shù)控代碼，為驗(yàn)證其有效性，在VERICU

2、T中進(jìn)行了仿真加工。最后，在五軸數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行了試切加工實(shí)驗(yàn)，經(jīng)測(cè)量比對(duì)后表明所得葉輪創(chuàng)成精度達(dá)到了預(yù)期效果。
　　在規(guī)劃等殘高葉片精加工刀具軌跡時(shí)，首先分析了加工曲面的幾何形貌，從其邊界曲線上提取一條軌跡作為起始軌跡線，然后按照步長(zhǎng)對(duì)其離散得到刀觸點(diǎn)序列，在該序列處構(gòu)建法截面垂直于進(jìn)給方向，以給定殘高求得的行距值為半徑，刀觸點(diǎn)為圓心形成圓弧，與加工曲面求交后得到下一軌跡的刀觸點(diǎn)序列，并在刀軸方向計(jì)算刀位點(diǎn)，擬合后形成下一刀位點(diǎn)軌

3、跡線。經(jīng)算例驗(yàn)證表現(xiàn)該算法有效可行。
　　在規(guī)劃刀軸矢量時(shí)，首先分析了加工曲面與相鄰曲面之間的幾何形貌，通過查找相鄰葉片包覆邊界線之間的中點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行偏移擬合后得到刀軸矢量的導(dǎo)引曲線。單個(gè)刀軸矢量起自刀位點(diǎn)，終止于導(dǎo)引曲線上的點(diǎn)。
　　為實(shí)現(xiàn)所提算法，結(jié)合UG二次開發(fā)技術(shù)設(shè)計(jì)了離心泵葉輪加工模塊。針對(duì)本文所加工的離心泵葉輪葉片，設(shè)定殘高值為0.02mm，經(jīng)模塊仿真形成的光順加工軌跡實(shí)際殘高值為0.0087mm，其刀軸擺動(dòng)后