鼓風(fēng)機(jī)整體葉輪的幾何造型及數(shù)控側(cè)銑加工的刀位規(guī)劃.pdf

1、鼓風(fēng)機(jī)葉輪是一類(lèi)形狀復(fù)雜的零件，同時(shí)此類(lèi)零件也是透平機(jī)械中的關(guān)鍵部件，它的加工質(zhì)量直接影響整機(jī)的工作性能和機(jī)械效率。葉輪的葉片通常為復(fù)雜曲面，是幾何特征明顯，在生產(chǎn)實(shí)際中有一定代表性的零件。葉輪的設(shè)計(jì)要根據(jù)流體力學(xué)原理對(duì)葉輪內(nèi)部流體的流動(dòng)進(jìn)行分析和控制，使設(shè)計(jì)指標(biāo)滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。而設(shè)計(jì)指標(biāo)能否得到滿足，需要制造環(huán)節(jié)來(lái)保證，采用三坐標(biāo)數(shù)控加工一般來(lái)說(shuō)是不可能完成的，而必須采用五坐標(biāo)數(shù)控加工方法。目前由于對(duì)五坐標(biāo)數(shù)控加工中刀具與零件的復(fù)

2、雜幾何關(guān)系仍缺少研究，使得五坐標(biāo)數(shù)控加工葉輪仍然是一個(gè)難題。如果制造技術(shù)薄弱，葉輪的加工質(zhì)量必將受到影響，從而影響鼓風(fēng)機(jī)的整體性能。因此本課題從刀具與零件的幾何角度出發(fā)進(jìn)行的研究十分有意義。葉輪的曲面造型是葉輪精確加工的基礎(chǔ)和保障，而刀位規(guī)劃是葉輪類(lèi)復(fù)雜零件數(shù)控加工中最重要的內(nèi)容。因此，葉輪的幾何造型和優(yōu)化五坐標(biāo)數(shù)控側(cè)銑加工葉輪的刀位規(guī)劃是本論文的核心內(nèi)容。 本文應(yīng)用三次B樣條曲線對(duì)圖紙所給的葉片中性面上的軸盤(pán)曲線和蓋盤(pán)曲線上的

3、離散數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行插值曲線的反算，構(gòu)造出非可展直紋面形式的葉片曲面。應(yīng)用UGNX4_0軟件對(duì)整體葉輪進(jìn)行實(shí)體建模。在幾何造型的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)控側(cè)銑加工葉輪的刀位規(guī)劃。首先把被加工的葉片曲面與圓柱刀具包絡(luò)面的極差轉(zhuǎn)化為被加工葉片曲面的等距面與刀軸軌跡面的極差，因?yàn)榈染嗝嬷g有個(gè)極差傳遞的關(guān)系，這一等距性質(zhì)給刀位規(guī)劃帶來(lái)了方便，刀位規(guī)劃的優(yōu)化問(wèn)題就歸結(jié)在刀軸軌跡面和葉片等距面上來(lái)進(jìn)行。然后應(yīng)用兩點(diǎn)偏置法確定離散的初始刀位，把葉片曲面的等距面作為基