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叶轮是某种发动机动力系统的核心关键零件,关系到我国的国防安全,其设计与制造的要求相当高。废品率要求在1%以下。每件的制造成本近1.5万元。其制造质量的要求非常高,过去为了保证加工质量,采用常规加工工艺方法。精铣叶轮叶形需要13个小时,生产效率太低,制造成本高、周期长。高速切削技术是当今世界先进制造技术。其切削理论与常规的切削理论有很大的本质区别。叶轮槽内整体流动形式与叶轮叶片曲面形状及叶片的几何尺寸参数密切相关。传统叶轮设计制造过程中存在设计手段落后、加工方法落后、信息共享程度低、设计制造周期长、质量难以保证等问题。本文针对叶轮进行UG三维建模和数控仿真模拟,并进行高速切削实验,找到叶轮叶形高速切削的方法和工艺参数,提高生产效率,降低生产成本,加快制造周期,具有非常重要的现实意义。 全文主要研究内容可概括如下: 1、综述CAD/CAM技术的发展,各种计算机辅助设计软件,以及叶轮生产的特点和加工技术要求,对比常规加工和数控加工,阐述了课题的主要研究内容和意义。 2、叙述了叶轮在UG里的三维实体建模的步骤和基本思路。 3、研究了数控加工技术的数学理论以及五轴数控加工中心的曲面加工刀具位置的计算、加工误差分析及误差补偿方法。 4、研究了高速铣削力实验。为叶轮高速铣削的参数合理化选择提供了有利的数据依据。 5、研究了叶轮在五轴数控加工过程中的工艺规划问题,给出了刀具的选取、加工区域的划分、切削用量的选择、叶轮加工位置、走刀轨迹、切削方式以及过切干涉检查和刀具轨迹仿真。