半開(kāi)式整體葉輪的定軸插銑加工.pdf

1、透平機(jī)械作為一種能量轉(zhuǎn)換的機(jī)械，廣泛應(yīng)用于交通、航空航天、石油化工、能源電力等行業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。葉輪是影響其性能的核心部件，因此做好葉輪的設(shè)計(jì)制造對(duì)提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的作用。葉輪加工所涉及方面較多，企業(yè)和學(xué)術(shù)界都從不同方面作了大量研究，但是葉輪的粗加工階段的加工效率一直得不到有效提高。本文針對(duì)半開(kāi)式整體葉輪，利用目前應(yīng)用較少且效率較高的插銑方法，提出了一種基于最大刀位規(guī)劃區(qū)域的定軸插銑方法;為了進(jìn)一

2、步提高效率，又提出了將流道進(jìn)行分段加工，每段選用不同刀具以提高加工效率的方法。文章主要內(nèi)容有:
　　首先，給出了構(gòu)建葉輪數(shù)字化模型的思路。介紹了構(gòu)建模型的數(shù)學(xué)工具:B樣條曲線、直紋面和回轉(zhuǎn)面，并對(duì)建模過(guò)程中所涉及的算法和原理進(jìn)行了推導(dǎo)和分析。構(gòu)建了葉輪的數(shù)字化模型。
　　為了提高葉輪粗加工階段的加工效率，本文采用目前研究較少的定軸插銑方法。為了提高材料去除比率，針對(duì)葉輪定軸插銑時(shí)所切除的材料形狀是一般柱體的特點(diǎn)，根據(jù)去除材料

3、體積與一般柱體投影線圍成區(qū)域面積成正比的規(guī)律，提出了刀位規(guī)劃區(qū)域的概念;并建立了以刀位規(guī)劃區(qū)域面積最大為優(yōu)化目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型。在滿足工程需要的前提下，對(duì)模型進(jìn)行了適當(dāng)轉(zhuǎn)化，并給出了所涉及的相關(guān)算法。利用Matlab軟件求解模型得到了刀位規(guī)劃區(qū)域面積最大時(shí)的刀軸方向。
　　針對(duì)目前流道分段加工沒(méi)有通用的算法的情況，提出以流道寬度作為分段標(biāo)準(zhǔn);對(duì)流道寬度做出定義，并給出了在流道軸盤(pán)和蓋盤(pán)寬度相同處對(duì)流道進(jìn)行分段的具體算法;以每個(gè)分段作為