由此可见,叶片精密铸模和精密锻模是叶片制造的重要工装。精铸模和精锻模的型腔曲面与叶片曲面配对,形状复杂;种类多,批量小;材料的可加工性差,尤其是锻模。据统计,叶片模具的设计和制造周期占整个航空发动机设计制造周期的30%,对发动机的制造质量、生产周期、制造成本有直接影响。
高速切削具有高效、高精度、能切削高硬材料、工件表面质量高等一系列优点。虽然在机床、刀具方面的一次性投资较高,但综合考虑叶片模具的生产效率、成品率、使用寿命以及磨损后的可修复性,高速铣削仍是解决航空发动机叶片模具高效、低成本制造问题的最有效方法。
1.2 航空发动机叶片加工现状
     1.3 UG建模及复杂曲面造型技术
    航空发动机叶片的难加工性在于其材料 多为各种不锈钢,且型面为复杂的自由曲面,而砂带磨削是一种古老而新 兴的加工方式,随着数控技术的发展, 叶片的三文实体造型和数控加工程序的编制是叶片磨削加工关键。若借助于CAD/CAM技术,建立叶片的数字几何模型,制定合理的加工工艺,自动进行叶片数控加工程序的编制,将大大提高叶片设计敷率和加 工质量,它代表了叶片制造技术的发展方向。本论文的研究是航空发动机叶片,以UGCAD/CAM商用软件系统作为开发平台,进行了航空发动机叶片CAD/CAM系统的二次开发,解决了航空发动机叶片造型和数控编程的关键技术难题,最终完成了基于UG的航空发动机叶片CAD/CAM原型系统。该系统 可从根本上改变传统的航空发动机叶片设计和制造方法,提高叶片设计、制造质量以及加工效率,降低叶片的开发成本,减轻操作者劳动强度,具有传 统设计和制造方法无法比拟的优越性。 本轮义住深入分析航空发动机叶片结构特征和功能的基础上,利用计算机辅助几何造型知识,对航空发动机叶片造型技术进行了探讨,确定了叶片造型的具体技术方法;通过对航空发动机叶片数控切削技术的研究,确定了航空发动机叶片数控的数控编程方法。
    计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术是一门多学科综合性技术,是当今世界发展最快的技术之一,目前已经形成产业。CAD/CAM等新技术在制造业的应用,对制造业的制造模式和市场形势产生了巨大影响,促进了生产模式的转变和制造业市场形势的变化。
    从传统意义上看,产品从需求分析开始,经过产品设计、工艺设计和制造等环节,最终形成用户所需要的产品。在产品设计阶段,要完成任务规划、概念设计、结构设计与分析、详细设计和工程设计等工作,如果借助计算机手段完成这些工作任务,称之为CAD;在工艺设计阶段,要完成毛坯设计、工艺路线规划、工艺设计、工装设计等任务,如果借助计算机手段来完成这些任务,称之为CAPP;在生产阶段,要完成数控(NC)加工编程、加工过程仿真、数控加工、质量检验、产品装配、性能测试与分析等工作,如果借助计算机手段来完成这些工作,称之为CAM。以上三阶段统称为CAD/CAM,计算机将为其提供一个集成工作环境,即为CAD/CAM技术。
    UG软件在现代制造工业的复杂曲面模型建立中占据着重要的地位,在叶片的制造的建模中起着核心的作用,UG与逆向工程的结合运用,将原有实物进行实物化到数学化的转变(将实体变为三文坐标的数据点),为UG建模提供了数据支持,同时为叶片的创新设计与新式叶片的研发提供了可靠的平台。
    将数据导入UG软件中,在导入过程中根据所建模型的顺序,选择数据的排列顺序,每个数据组的导入,都将成为一耳光叶片的闭合截面线。每一天弥合曲线的保真性与光顺性,都将决定叶片模型建立的难易,以及后续的建模效果。
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