鼓風機整體葉輪的幾何造型及數(shù)控側銑加工的刀位規(guī)劃.pdf

1、鼓風機葉輪是一類形狀復雜的零件，同時此類零件也是透平機械中的關鍵部件，它的加工質(zhì)量直接影響整機的工作性能和機械效率。葉輪的葉片通常為復雜曲面，是幾何特征明顯，在生產(chǎn)實際中有一定代表性的零件。葉輪的設計要根據(jù)流體力學原理對葉輪內(nèi)部流體的流動進行分析和控制，使設計指標滿足實際應用的需要。而設計指標能否得到滿足，需要制造環(huán)節(jié)來保證，采用三坐標數(shù)控加工一般來說是不可能完成的，而必須采用五坐標數(shù)控加工方法。目前由于對五坐標數(shù)控加工中刀具與零件的復

2、雜幾何關系仍缺少研究，使得五坐標數(shù)控加工葉輪仍然是一個難題。如果制造技術薄弱，葉輪的加工質(zhì)量必將受到影響，從而影響鼓風機的整體性能。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和保障，而刀位規(guī)劃是葉輪類復雜零件數(shù)控加工中最重要的內(nèi)容。因此，葉輪的幾何造型和優(yōu)化五坐標數(shù)控側銑加工葉輪的刀位規(guī)劃是本論文的核心內(nèi)容。 本文應用三次B樣條曲線對圖紙所給的葉片中性面上的軸盤曲線和蓋盤曲線上的

3、離散數(shù)據(jù)點進行插值曲線的反算，構造出非可展直紋面形式的葉片曲面。應用UGNX4_0軟件對整體葉輪進行實體建模。在幾何造型的基礎上進行數(shù)控側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，因為等距面之間有個極差傳遞的關系，這一等距性質(zhì)給刀位規(guī)劃帶來了方便，刀位規(guī)劃的優(yōu)化問題就歸結在刀軸軌跡面和葉片等距面上來進行。然后應用兩點偏置法確定離散的初始刀位，把葉片曲面的等距面作為基