葉片曲面造型與多坐標數(shù)控加工技術(shù)研究.pdf

1、隨著航空航天，汽車制造業(yè)的飛速發(fā)展，自由曲面廣泛應(yīng)用于復(fù)雜零件的形狀表達，對于自由曲面類零件的加工需要在多坐標數(shù)控機床上進行，以便獲得更高的加工效率和更好的加工質(zhì)量。因此自由曲面造型與多坐標數(shù)控加工已成為CAD/CAM技術(shù)的一個重要研究方向。 本文對離心壓縮機葉輪葉片的幾何造型與數(shù)控加工技術(shù)進行了系統(tǒng)、深入的分析與研究，主要的研究工作為葉片曲面的非均勻B樣條方法造型和多坐標數(shù)控加工刀具軌跡生成。主要研究內(nèi)容如下： 首先，

2、對非均勻B樣條曲線曲面相關(guān)算法進行了研究，并用C++語言和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法實現(xiàn)了非均勻B樣條曲線曲面的正算、反算、導(dǎo)矢等核心算法。通過Visual C++/MFC集成開發(fā)環(huán)境下的OpenGL程序創(chuàng)建，實現(xiàn)了葉片曲面的三維顯示。 其次，在對自由曲面數(shù)控加工刀具軌跡的生成方法進行分析的基礎(chǔ)上，本文采用等參數(shù)線法與等殘留高度法兩種方法生成葉片曲面數(shù)控加工刀具軌跡。采用等參數(shù)線法，計算出走刀行距、走刀步長、刀觸點、刀位點以及刀軸矢

3、量，完成了葉片數(shù)控加工刀具軌跡計算。等參數(shù)線法的特點是算法簡單，計算速度快，但加工效率相對較低。在對曲面微分幾何特性的分析以及相鄰切觸點軌跡計算的基礎(chǔ)上，采用等殘留高法進行數(shù)控加工刀具軌跡的計算，使刀具按相鄰刀具軌跡加工時所形成的殘留高度保持為常數(shù)。采用這種方法加工曲面，曲面上所形成的刀痕高度處處相等，避免了走刀的冗余，大大提高了加工效率。通過球形刀刀具軌跡的計算，在Visual C++/OpenGL環(huán)境下實現(xiàn)了刀具軌跡的三維顯示，結(jié)果