基于Pro-E的葉輪數(shù)控加工自動編程的研究.pdf

1、在工業(yè)生產(chǎn)中葉輪是比較重要的核心部件，而我國在葉輪加工設(shè)計等方面的技術(shù)一直比較陳舊，所以本文在詳細了解國內(nèi)外葉輪CAD/CAM軟件的發(fā)展以及葉輪數(shù)控加工的方法基礎(chǔ)上，針對當前國內(nèi)葉輪CAD/CAM的現(xiàn)狀，以Pro/Engineer為平臺，運用Pro/Engineer的二次開發(fā)接口——Pro/Toolkit與VC++6.0編程環(huán)境，開發(fā)了一套“五坐標數(shù)控加工整體葉輪的CAD/CAM系統(tǒng)”。
　　 本文首先通過對Pro/Engine

2、er的建模、加工、二次開發(fā)等模塊的了解以及對葉輪設(shè)計和葉輪數(shù)控加工技術(shù)的研究確定了課題的可行性，并按照模塊化設(shè)計的原則將系統(tǒng)分為幾何造型、刀位軌跡生成、誤差分析、后置處理及加工仿真等幾個功能模塊，并確立了系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境及工具。然后分別論述了各功能模塊的主要功能、算法、Pro/E中的模板建模及VC的編程實現(xiàn)。
　　 造型模塊中，采用三次B樣條插值的技術(shù)，構(gòu)造出葉片曲面基線與流道面曲線，建立了直紋面形式的葉片型面。系統(tǒng)可根據(jù)曲線點的

3、數(shù)據(jù)輸入，直接生成葉輪的幾何模型并實現(xiàn)參數(shù)化。
　　 刀位軌跡生成模塊是整個系統(tǒng)的核心部分，也是論文的重點。其中，著重介紹了葉輪粗加工階段的刀位規(guī)劃，應(yīng)用了半開口矩形走刀刀位規(guī)劃方法，以變切深均勻厚度分層的方式對毛坯進行銑削分層，并確定了每一層走刀的刀軸矢量，并將所有加工軌跡參數(shù)化。隨后討論了葉輪加工的側(cè)銑技術(shù)和葉輪精加工技術(shù)，本文詳細介紹了它們原理與算法，并將Pro/Engineer的側(cè)銑加工功能集成于葉輪加工系統(tǒng)的刀位軌跡生

4、成模塊中。
　　 通過誤差分析，推導(dǎo)出了流道面的最大加工誤差的關(guān)系式，并分析了加工誤差與刀具重合度t的關(guān)系。由t與最大誤差的關(guān)系得出，在不同的加工階段選擇不同的t值來反算刀具半徑值從而，優(yōu)化刀具。
　　 仿真模塊中，對刀位文件進行后置處理后應(yīng)用VERICUT仿真軟件建立葉輪加工實時動態(tài)仿真，并應(yīng)用VERICUT中的刀軌優(yōu)化功能對加工軌跡進行優(yōu)化處理。
　　 本系統(tǒng)具有良好的擴展性和適用性，操作界面便捷，自動化程度