本文選題：整體葉輪 + 銑削加工��； 參考：《昆明理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：整體葉輪是渦輪式發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件,在航空航天、能源動(dòng)力等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,屬于典型難加工復(fù)雜曲面類(lèi)零件。其型面曲率變化大,扭曲程度高、葉片薄且相對(duì)較長(zhǎng),呈不可展開(kāi)直紋面,葉片間流道形成的區(qū)域空間較小,呈半封閉螺旋型腔結(jié)構(gòu)。因此,葉輪加工時(shí)葉片易變形且葉片間易發(fā)生干涉狀況等,給葉輪整體加工帶來(lái)較大困難。但由于葉輪型面的加工精度和表面質(zhì)量對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能和壽命有著決定性的影響。因此,高效的刀軌規(guī)劃方法成為整體葉輪加工質(zhì)量和效率提高的研究重點(diǎn)。針對(duì)整體葉輪的典型型面特征,本文提出了面向特征的整體葉輪多軸銑削加工方法,并開(kāi)發(fā)了整體葉輪加工型面特征刀軌規(guī)劃系統(tǒng)。首先,在分析現(xiàn)階段整體葉輪類(lèi)零件加工的工藝特點(diǎn)和難點(diǎn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)整體葉輪加工型面特征,建立了由葉片、流道、進(jìn)出水邊、葉根等不同型面刀軌構(gòu)成的整體葉輪多軸銑削特征庫(kù);設(shè)計(jì)了葉輪加工型面與特征刀軌庫(kù)間的匹配規(guī)則;然后,針對(duì)整體葉輪的葉根過(guò)渡曲面做了型面特征分析,研究了在葉根過(guò)渡曲面加工過(guò)程中的刀軸控制方法,并給出了該特征刀軌的可行域,通過(guò)建立關(guān)鍵工藝參數(shù)與可行域結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系的完成對(duì)該過(guò)渡區(qū)域刀路軌跡優(yōu)化;最后,構(gòu)建了整體葉輪加工型面特征刀軌優(yōu)化系統(tǒng)框架制作了特征刀軌銑削加工模板,通過(guò)加工型面刀軌與特征刀軌的匹配,實(shí)現(xiàn)整體葉輪加工型面特征刀軌的規(guī)劃和優(yōu)化,并通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了面向特征的整體葉輪加工方法的優(yōu)越性。本論文研究方法簡(jiǎn)化了整體葉輪刀軌規(guī)劃過(guò)程,減少葉輪加工曲面的刀路數(shù)量,提高了整體葉輪自由曲面葉片加工質(zhì)量和效率,對(duì)解決其他類(lèi)型復(fù)雜曲面類(lèi)零件的特征刀軌規(guī)劃問(wèn)題提供了有效的參考,對(duì)提高葉輪類(lèi)零件數(shù)控銑削性能具有十分重要的理論意義和生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值。
[Abstract]:The integral impeller is the core part of the turbine engine. It is widely used in the fields of aerospace, energy power and so on. It belongs to the typical complex curved surface parts. The surface curvature is large, the distortion degree is high, the blade is thin and relatively long, the blade is inexpandable and straight, the space of the flow channel between the blades is small, and the structure of the semi-closed spiral cavity is presented. Therefore, the blade is easily deformed and the interference between the blades is easy to occur in the process of impeller machining, which brings great difficulties to the whole processing of the impeller. However, the machining accuracy and surface quality of impeller profile have a decisive effect on engine performance and life. Therefore, efficient tool path planning method has become the focus of research on improving the machining quality and efficiency of the whole impeller. In view of the typical profile features of the integral impeller, this paper presents a feature-oriented multi-axis milling method for the integral impeller, and develops a tool path planning system for the machining profile of the integral impeller. First of all, on the basis of analyzing the technological characteristics and difficulties of machining the integral impeller parts at the present stage, according to the characteristics of the machining surface of the integral impeller, the blade, the runner, the inlet and outlet of the water edge are established. The multi-axis milling feature storehouse of the whole impeller made up of blade root and so on is designed, and the matching rules between the machining surface of impeller and the characteristic tool track library are designed. Then, the feature analysis of the blade root transition surface of the whole impeller is done. In this paper, the tool shaft control method in the machining process of the blade root transition surface is studied, and the feasible region of the characteristic tool track is given. The tool path of the transition region is optimized by establishing the corresponding relation between the key process parameters and the structure of the feasible region. In this paper, the optimization system frame of machining surface characteristic cutter track of integral impeller is constructed. The machining template of feature cutter rail is made. Through the matching of machining surface cutter rail and characteristic cutter track, the planning and optimization of feature cutter track of machining surface of integral impeller are realized. The advantages of the feature-oriented integral impeller machining method are verified by an example. The research method of this paper simplifies the whole impeller tool path planning process, reduces the cutter path number of the impeller machining surface, and improves the machining quality and efficiency of the monolithic impeller free surface blade. It provides an effective reference for solving the problem of characteristic cutter path planning of other types of complex curved surface parts, and has very important theoretical significance and production application value for improving the NC milling performance of impeller parts.
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TG547

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2094798