整體葉輪作為透平機械的核心部件廣泛應用于航空、航天、汽車等領(lǐng)域,是一類具有代表性且造型比較規(guī)范的、典型的復雜曲面零件,加工質(zhì)量和加工精度對其性能有很大的影響。隨著五軸聯(lián)動數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展,解決了葉輪等復雜曲面零件加工的技術(shù)難題,但加工質(zhì)量和加工精度仍需進一步研究與提高。本文針對整體葉輪五軸數(shù)控高質(zhì)量、高精度的加工,分析了整體葉輪五軸數(shù)控加工的工藝特點,研究了切削刀具、切削參數(shù)等影響整體葉輪加工質(zhì)量以及切削力、刀具磨損、葉片變形、刀位軌跡等影響整體葉輪加工精度的因素,提出了適合整體葉輪高效加工的工藝方案;根據(jù)整體葉輪的結(jié)構(gòu)特征和加工難點,研究了整體葉輪加工刀位軌跡規(guī)劃、刀軸矢量平滑處理以及刀具參數(shù)選擇等前置生成高效APT的關(guān)鍵技術(shù);在此基礎上結(jié)合五軸數(shù)控機床的加工功能及HEIDENHAIN iTNC530數(shù)控系統(tǒng)的RTCP功能、PLANE傾斜面加工功能、M140沿軸向退刀功能等特殊控制指令,基于IMSpost平臺開發(fā)了適合整體葉輪加工的專用后置處理器,達到了整體葉輪NC程序精確、優(yōu)化的目的,有效地提高了整體葉輪的加工質(zhì)量和加工效率。生產(chǎn)應用證明:針對整體葉輪前置生成高效APT的語句特點,開發(fā)的整體葉輪專用后置處理器生成的NC程序,有效地提高了整體葉輪流道、葉片、葉根圓角曲面等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的表面質(zhì)量和精度,同時也發(fā)揮了五軸數(shù)控機床的加工優(yōu)勢,提高了整體葉輪的加工效率,為葉輪零件的制造提供了技術(shù)支持。
【學位單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：TG659
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 概述
    1.2 整體葉輪數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 整體葉輪數(shù)控加工現(xiàn)狀
        1.2.2 整體葉輪數(shù)控加工存在的問題
    1.3 國內(nèi)外后置處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外后置處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)后置處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.4 課題研究的目的及意義
    1.5 課題研究的主要內(nèi)容
2 葉輪五軸聯(lián)動數(shù)控加工工藝特點分析
    2.1 整體葉輪的分類
    2.2 整體葉輪五軸數(shù)控加工工藝分析
        2.2.1 整體葉輪幾何模型特征
        2.2.2 整體葉輪加工工藝方案
        2.2.3 整體葉輪刀位軌跡規(guī)劃
    2.3 影響葉輪加工質(zhì)量及加工精度的因素
        2.3.1 影響葉輪加工質(zhì)量的因素
        2.3.2 影響葉輪加工精度的因素
    2.4 整體葉輪五軸數(shù)控加工工藝研究
        2.4.1 整體葉輪數(shù)控加工刀具
        2.4.2 整體葉輪的精加工工藝方案
        2.4.3 刀軸矢量的控制方式
    2.5 本章小結(jié)
3 整體葉輪前置處理研究
    3.1 整體葉輪五軸數(shù)控加工的關(guān)鍵技術(shù)
        3.1.1 整體葉輪五軸數(shù)控加工的難點
        3.1.2 整體葉輪五軸數(shù)控加工的關(guān)鍵技術(shù)
    3.2 CATIA/APT文件分析
    3.3 整體葉輪APT特點分析
        3.3.1 整體葉輪APT文件
        3.3.2 整體葉輪APT特點分析
    3.4 本章小結(jié)
4 五軸聯(lián)動數(shù)控機床后置處理算法研究
    4.1 五軸數(shù)控機床結(jié)構(gòu)形式
    4.2 后置處理算法
        4.2.1 機床坐標系統(tǒng)及其相互轉(zhuǎn)換
        4.2.2 五軸數(shù)控機床后置處理算法
    4.3 五軸數(shù)控加工進給速度的控制
    4.4 本章小結(jié)
5 整體葉輪專用后置處理器的開發(fā)
    5.1 后置處理開發(fā)概述
        5.1.1 后置處理的任務和流程
        5.1.2 基于IMSpost后置處理技術(shù)
    5.2 HEIDENHAIN iTNC530系統(tǒng)特殊指令
    5.3 整體葉輪專用后置處理器的開發(fā)
        5.3.1 專用后置處理器基本結(jié)構(gòu)
        5.3.2 宏命令編制
        5.3.3 整體葉輪NC程序的優(yōu)化實現(xiàn)
    5.4 本章小結(jié)
6 整體葉輪仿真與實際加工
    6.1 概述
    6.2 仿真加工
        6.2.1 加工環(huán)境的構(gòu)建
        6.2.2 整體葉輪的仿真加工
    6.3 實際加工
    6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 本課題研究工作總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻
附錄:碩士研究生期間發(fā)表的論文
致謝

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本文編號：2827957