鼓風機整體葉輪的幾何造型及數控側銑加工的刀位規(guī)劃.pdf

1、鼓風機葉輪是一類形狀復雜的零件，同時此類零件也是透平機械中的關鍵部件，它的加工質量直接影響整機的工作性能和機械效率。葉輪的葉片通常為復雜曲面，是幾何特征明顯，在生產實際中有一定代表性的零件。葉輪的設計要根據流體力學原理對葉輪內部流體的流動進行分析和控制，使設計指標滿足實際應用的需要。而設計指標能否得到滿足，需要制造環(huán)節(jié)來保證，采用三坐標數控加工一般來說是不可能完成的，而必須采用五坐標數控加工方法。目前由于對五坐標數控加工中刀具與零件的復

2、雜幾何關系仍缺少研究，使得五坐標數控加工葉輪仍然是一個難題。如果制造技術薄弱，葉輪的加工質量必將受到影響，從而影響鼓風機的整體性能。因此本課題從刀具與零件的幾何角度出發(fā)進行的研究十分有意義。葉輪的曲面造型是葉輪精確加工的基礎和保障，而刀位規(guī)劃是葉輪類復雜零件數控加工中最重要的內容。因此，葉輪的幾何造型和優(yōu)化五坐標數控側銑加工葉輪的刀位規(guī)劃是本論文的核心內容。 本文應用三次B樣條曲線對圖紙所給的葉片中性面上的軸盤曲線和蓋盤曲線上的

3、離散數據點進行插值曲線的反算，構造出非可展直紋面形式的葉片曲面。應用UGNX4_0軟件對整體葉輪進行實體建模。在幾何造型的基礎上進行數控側銑加工葉輪的刀位規(guī)劃。首先把被加工的葉片曲面與圓柱刀具包絡面的極差轉化為被加工葉片曲面的等距面與刀軸軌跡面的極差，因為等距面之間有個極差傳遞的關系，這一等距性質給刀位規(guī)劃帶來了方便，刀位規(guī)劃的優(yōu)化問題就歸結在刀軸軌跡面和葉片等距面上來進行。然后應用兩點偏置法確定離散的初始刀位，把葉片曲面的等距面作為基