整體葉輪的五軸數(shù)控加工與仿真研究.pdf

1、葉輪是機(jī)械裝備行業(yè)重要零件,在能源發(fā)電、航空航天、交通運(yùn)輸、冶金等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。不同的加工方法對(duì)葉輪的加工精度和表面質(zhì)量有很大的影響。隨著數(shù)控機(jī)床技術(shù)和數(shù)控編程技術(shù)的發(fā)展,采用五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工復(fù)雜曲面零件,極大地提高了加工效率,降低了其工藝復(fù)雜性。
　　在分析葉輪的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和常規(guī)的粗、精加工工序劃分的基礎(chǔ)上,研究了葉輪加工的工藝難點(diǎn),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(kāi)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(shù)控加工的刀具軌跡。針對(duì)流道的加工,為便于對(duì)刀軸的控制,銑削方法采用端銑方式。在流道開(kāi)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(duì)每一切削層生成其刀具路徑。對(duì)流道精加工,為了保證加工精度,避免產(chǎn)生刀痕誤差,采用等參數(shù)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(kāi)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(jù)葉片型面的特點(diǎn),對(duì)葉片的半精加工和精加工,采用側(cè)銑的切削方法,確定了側(cè)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(jù)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(duì)葉輪完成了建模和CAM刀具軌跡生成,并針對(duì)DMU50V機(jī)床將刀具軌跡后置成符合heideihain530系統(tǒng)的數(shù)控程序;在DMU50V虛擬機(jī)床仿真環(huán)境中對(duì)研究的刀具路徑和生成的數(shù)控程