動(dòng)力學(xué)特性約束下葉輪數(shù)控加工刀位軌跡規(guī)劃.pdf

1、整體葉輪作為復(fù)雜曲面類零件的典型代表，在航天、航空、電力、能源及其他諸多工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。然而，由于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和特殊用途等因素，整體葉輪通常需要采用五坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。五軸數(shù)控加工中，機(jī)床和刀具的運(yùn)動(dòng)情況復(fù)雜，進(jìn)給速度、加速度以及切削力變化劇烈，因而整體葉輪的數(shù)控加工一直是機(jī)械制造業(yè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。本文針對(duì)整體葉輪五軸數(shù)控加工過程中刀具和機(jī)床運(yùn)動(dòng)波動(dòng)嚴(yán)重甚至超出機(jī)床物理限制的問題，提出在動(dòng)力學(xué)特性約束下進(jìn)行整體葉輪刀位軌跡規(guī)

2、劃。以半開式整體葉輪為例，進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)特性約束下刀位軌跡規(guī)劃方法研究，以改善整體葉輪五軸數(shù)控加工過程中的動(dòng)力學(xué)特性，提高整體葉輪的加工質(zhì)量和效率。
　　本文在深入分析五軸數(shù)控加工過程中刀具和機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性的基礎(chǔ)上，給出了刀位軌跡規(guī)劃的兩個(gè)動(dòng)力學(xué)特性約束條件:①刀具和機(jī)床各軸的運(yùn)動(dòng)速度及加速度平滑連續(xù);②機(jī)床各軸運(yùn)動(dòng)速度和加速度峰值不得超過機(jī)床最大物理約束值。并且，針對(duì)特定結(jié)構(gòu)機(jī)床計(jì)算了各運(yùn)動(dòng)軸所允許的最大速度和加速度。<

3、br>　　研究基于非均勻B樣條理論的整體葉輪造型方法，在Matlab環(huán)境中編寫了半開式整體葉輪造型程序，實(shí)現(xiàn)葉輪三維模型顯示。
　　分析半開式整體葉輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，給出了半開式整體葉輪一般加工工藝流程，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)特性約束下葉輪刀位軌跡規(guī)劃。在精加工刀位軌跡規(guī)劃中，重點(diǎn)考慮數(shù)控加工過程動(dòng)力學(xué)特性約束條件，生成走刀步長(zhǎng)連續(xù)和刀軸矢量平滑的刀位數(shù)據(jù)。
　　編寫特定數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的五軸后置處理程序，用Vericut進(jìn)行