整體葉輪的五軸數控加工與仿真研究.pdf

1、葉輪是機械裝備行業(yè)重要零件,在能源發(fā)電、航空航天、交通運輸、冶金等領域應用廣泛。不同的加工方法對葉輪的加工精度和表面質量有很大的影響。隨著數控機床技術和數控編程技術的發(fā)展,采用五軸聯(lián)動機床加工復雜曲面零件,極大地提高了加工效率,降低了其工藝復雜性。
　　在分析葉輪的幾何結構特點和常規(guī)的粗、精加工工序劃分的基礎上,研究了葉輪加工的工藝難點,提出了將葉輪的加工劃分為以大量切除毛坯材料為目的的開槽粗加工、以均勻余量為目的的葉片半精加工、

2、流道精加工和以保證尺寸和精度為目的的葉片精加工四道工序的工藝方案。
　　研究了五軸數控加工的刀具軌跡。針對流道的加工,為便于對刀軸的控制,銑削方法采用端銑方式。在流道開槽粗加工階段,首先以變切深等高分層確定了走刀層面,然后提出了一種基于等殘高法的倒V型走刀路線方法,分別對每一切削層生成其刀具路徑。對流道精加工,為了保證加工精度,避免產生刀痕誤差,采用等參數線法規(guī)劃其刀具路徑,分別采用類似的方法在蓋盤面上生成開槽和流道精加工的刀軸控

3、制線。
　　分析了直紋面加工刀軸矢量的控制方法,根據葉片型面的特點,對葉片的半精加工和精加工,采用側銑的切削方法,確定了側銑葉片的走刀路線,規(guī)劃了葉片半精加工和精加工的刀具軌跡。
　　根據葉輪加工工藝方案和刀具軌跡規(guī)劃,基于CAXA制造工程師,對葉輪完成了建模和CAM刀具軌跡生成,并針對DMU50V機床將刀具軌跡后置成符合heideihain530系統(tǒng)的數控程序;在DMU50V虛擬機床仿真環(huán)境中對研究的刀具路徑和生成的數控程