● 摘要
整体叶轮的加工技术一直是透平制造行业中的一个重要课题。但是由于整体叶轮结构的复杂性,其数控加工技术一直是制造行业的难点,国内只有少数几家企业可以加工整体叶轮,而且工艺水平距国际先进水平尚有很大差距。同时为了满足北航发动机设计专业的需求,北航开发设计出一套完整、系统的整体叶轮数控加工方案势在必行。 本文从整体叶轮的三维建模、数控加工工艺编排,数控加工编程、加工仿真、夹具设计、后置处理等方面展开工作,开发设计出一套完整、系统的整体叶轮数控方案。提出了整体叶轮三维建模的通用方法。利用UG软件编制了微型涡轮发动机压气机转子、静子的五坐标数控加工程序。利用UG和VERICUT软件进行了加工仿真。给MIKRON HSM400U机床配置了后处理器。 基于UG/Open API二次开发平台,根据全局干涉刀位修正原理,编制了无干涉刀位轨迹生成算法,开发出干涉较严重的微型叶轮类零件的五坐标数控加工程序。用该程序对压气机转子小叶片进行了刀位优化。 最后在MIKRON HSM400U机床上对转子、静子进行了实际加工。实验结果证明此整体叶轮数控加工方案是可行的,对实现整体叶轮加工工程化具有重要的指导意义。本论文还对加工过程中出现的问题进行了分析、解决,并指出了本方案或程序需要改进之处。
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