離心壓氣機(jī)葉輪高精度五軸數(shù)控加工技術(shù)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、壓氣機(jī)葉輪作為離心壓氣機(jī)的核心零件,是一類典型的復(fù)雜曲面零件。它的設(shè)計(jì)與制造精度直接影響著壓氣機(jī)的性能。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,航空航天、船舶、機(jī)車等領(lǐng)域?qū)θ~輪的轉(zhuǎn)速和設(shè)計(jì)制造精度的要求日益提高。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于壓氣機(jī)葉輪的設(shè)計(jì)與制造主要是引進(jìn)國(guó)外高檔的專用軟件和五軸數(shù)控機(jī)床。國(guó)外的葉輪加工專用軟件一般價(jià)格比較昂貴,而且該軟件為一封閉的系統(tǒng),其中的核心技術(shù)無法獲得。因此,有必要開展離心壓氣機(jī)葉輪五軸高精度數(shù)控加工技術(shù)的研究,以期進(jìn)一步提高壓氣機(jī)

2、的性能。 本文從離心壓氣機(jī)葉輪的五軸數(shù)控加工流程入手,主要研究了葉輪五軸加工刀具路徑規(guī)劃、特殊類型五軸機(jī)床后處理以及誤差分析與補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)內(nèi)容。 分析了離心壓氣機(jī)葉輪的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工工藝,并在此基礎(chǔ)上規(guī)劃了葉輪的粗、精加工刀具軌跡。在輪轂曲面粗加工方面,提出了將輪轂曲面沿流道方向上分成三個(gè)區(qū)域,分別采用不同直徑刀具進(jìn)行加工的加工策略,可以有效提高加工效率。在葉片曲面?zhèn)茹娋庸し矫妫治隽诉^切誤差,并采用旋轉(zhuǎn)初始刀軸矢量

3、的干涉控制方法,提高了葉片曲面的加工精度。 開發(fā)了適合特殊類型五軸數(shù)控機(jī)床的后處理程序。針對(duì)傾斜旋轉(zhuǎn)軸與直線軸不平行的特殊類型五軸數(shù)控機(jī)床,一般的后處理軟件都沒有提供這種運(yùn)動(dòng)軸方式的后處理功能,為此詳細(xì)推導(dǎo)了特殊雙轉(zhuǎn)臺(tái)型和雙擺頭型五軸機(jī)床的后處理算法。 分析了葉輪五軸數(shù)控加工的非線性誤差,指出了其影響因素;提出了利用齊次變換矩陣和正向、逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)相結(jié)合的誤差計(jì)算方法和相應(yīng)的誤差補(bǔ)償策略以及四元數(shù)插值的刀軸矢量“平滑”處理

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