风扇叶盘是航空发动机的重要组成部分,其叶片扭曲程度大、流道空间狭窄等特点给数控加工带来了难题。针对于此,本文主要完成了以下工作:(1)风扇叶盘组合曲面的数控加工策略。针对风扇叶盘叶片长宽比大、加工时刀具可达性有限的特点,提出了组合曲面的数控加工策略:首先将相邻叶片上的多张曲面当作一张组合曲面来加工,然后根据组合曲面具体的加工需求,利用本文设计的算法在组合曲面上生成分界线,把组合曲面分成了六个区域进行数控加工轨迹规划,最后确定了组合曲面各区域的加工顺序。(2)风扇叶盘组合曲面的刀位轨迹规划。首先根据六个区域的构成特点进行刀触点轨迹的规划。其次对刀触点轨迹进行偏置,对偏置的刀触点轨迹进行离散,得到组合曲面加工的所有刀触点,再根据球头刀的结构计算得到刀位点。然后在每个刀位点处通过前倾角和侧偏角来确定刀轴矢量,接着提出了同一切削行的前倾角和侧偏角保持不变的整体的刀轴矢量规划策略,最后根据各个区域的实际加工情况,对刀轴矢量进行了调整,得到了组合曲面上无干涉的刀轴矢量。(3)基于UG/Open的风扇叶盘精加工模块的开发。根据本文的风扇叶盘组合曲面的刀位轨迹规划理论,利用UG二次开发工具UG/Open提供的功能和C++语言相结合进行编程,开发了嵌入UG软件界面中的风扇叶盘精加工模块,实现了风扇叶盘模型的数控加工轨迹的自动生成。(4)风扇叶盘软件仿真与数控加工实验。风扇叶盘粗加工和半精加工的刀位轨迹在UG中直接生成,精加工的刀位轨迹由本文开发的风扇叶盘精加工模块生成。然后根据加工的机床数控系统的特点进行了后置处理,得到了各个工序的数控加工程序,接着利用Vericut软件进行了加工仿真,确定仿真无误后,在北京交通大学五坐标数控加工中心上开展了加工实验,验证了本文研究的数控加工轨迹规划理论可行。