UG NX的整体叶轮几何造型及五坐标数控加工(2)
CNC machining is an important part of the CAD / CAM technology, Tool trajectory planning is key to CNC machining technology, this paper also focused on the overall impeller parts tool path planning. Firstly, the rough preparation, positioning reference and processing routes intended, the choice of the tool type and cutting parameters; and then introduced the integral impeller parts roughing toolpath planning stage, stratified rough layered incremental approach milling; final analysis of overall changes in the local curvature of the impeller blade surface characteristics, relative to the drive surface Planning Tool Path. Leaves space overlap region, in the process, the key consideration tool axis vector control simulation process UG integral impeller parts.
Keywords: Integral Impeller B-spline curve interpolation ruled surface pockets planning simulation
目 录
摘 要 i
目 录 i
第一章 绪论 1
1.1 叶轮、整体叶轮概述 1
1.2 UG CAD/CAM及复杂曲面造型技术 2
1.3 五轴联动数控加工技术 3
1.4论文的主要研究内容和工作 3
第二章 整体叶轮在UG CAD中复杂曲面的造型方法 4
2.1引言 4
2.2整体叶轮三文造型研究 6
2.2.1叶轮原始造型数据 6
2.2.2 创建叶轮 9
2.3本章小结 15
第三章 整体叶轮零件的数控加工编程 16
3.1 整体叶轮零件数控加工工艺分析 16
3.1.1确定毛坯 16
3.1.2选定定位基准 17
3.1.3拟定加工路线 17
3.1.4确定工序具体内容 17
3.1.5叶轮的定位与装夹 18
3.2 整体叶轮加工程序编制 19
3.2.1选定加工坐标系 19
3.2.2刀具类型及参数 19
3.2.3走刀轨迹规划 21
3.2.4实体五坐标数控刀具轨迹规划分析 23
3.3本章小结 32
第四章 整体叶轮的数控加工 32
4.1叶轮加工程序的后处理 32
4.1.1加工程序生成 32
4.1.2仿真验证加工程序 33
4.2叶轮加工程序的后处理 34
4.3准备毛胚 35
4.4试切加工过程 35
第五章 结论 35
致谢 36
参考文献 36
1.绪论
1.1 叶轮、整体叶轮概述
叶轮(impeller)是流体机械中流体与机械进行能量转换的中介装置，一般由轮毂、叶片等组成。当流体流经叶轮时，流体冲击叶片，叶片使流体的运动速度(方向或大小)发生改变，由于介质的惯性作用产生作用于叶片的力，从而使叶轮转动。随着叶轮的转动，流体的压力发生改变，从而使流体能转化为流体机械的机械能。它一叶轮机械的形式存在，叶轮机械是一种以连续旋转叶片为本体，使能量在流体工质与轴动力之间相互转换的动力机械。它不同于往复活塞式机械将工质密闭在变容积的空间中，而是与环境贯通，从而较前者具有更强大的通流能力，为大幅度提高机械的功率提供了有效途径。广义地讲，叶轮机械包括燃气轮机、蒸汽轮机、风力机、水轮机等原动机和鼓风机、水泵等工作机；狭义上的叶轮机械一般指以可压缩流体为工质的燃气轮机和汽轮机。
叶轮是压缩机、透平机和泵等的核心部件，其加工质量的优劣对压缩机的性能有着决定性的影响。20世纪80年代中期，在先进透平机械的结构设计中，出现了“三元整体叶轮”结构。三元叶轮是根据透平式流体机械内部流体的三元真实流动状况而设计的，能大幅度地降低能耗 。整体式三元叶轮是指轮毂和叶片在同一毛坯上，具有结构紧凑、曲面误差小、强度高等优点。由于叶轮采取了整体式结构，而叶片的形状又是机械加工中较难加工的复杂形状曲面构成的，因此加工时轨迹规划的约束条件比较多，相邻叶片空间较小，加工时极易发生碰撞干涉，自动生成无干涉刀位轨迹较困难。