ug葉輪畢業(yè)設(shè)計(jì)--葉輪的制造工藝與加工程序設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本課題需要對(duì)葉輪的整個(gè)制造工藝進(jìn)行規(guī)劃，同時(shí)對(duì)其加工程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。加工序安排由粗加工到精加工，基準(zhǔn)設(shè)計(jì)從粗到精遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，銑加工定位采用專用夾具配以心套，輔以定位銷，夾緊采用螺帽壓緊。</p><p>　　本課題為葉輪的制造工藝與加工程序設(shè)計(jì)，直接的目的是介紹說(shuō)明葉輪制造的細(xì)節(jié)，運(yùn)用CAD/CAM軟

2、件解決制造業(yè)界中對(duì)葉輪加工程序編制的難題。同時(shí)介紹葉輪制造的新思路新方法。間接的目的是使葉輪的功用更為人所知，使其應(yīng)用更廣泛，節(jié)能環(huán)保，造福人類。</p><p>　　關(guān)鍵詞：精加工、程序、工藝、葉輪</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This subjects need to turn the leav

3、es of the entire manufacturing process for planning, for the processing procedures. The process design in order to arrange the perform finish machining the base design from coarse to follow the principle of unified a ben

4、chmark and milling machine is of special means with the heart, with positioning pin, grip the nut pressure.</p><p>　　This subject for the round of the manufacturing process and processing the application des

5、ign and purpose is to explain the details of the leaves turn to make use of CAD/CAM software solution Thomas pink of leaves on processing the application of the problem. the introduction of impeller the new thought of

6、new methods. The aim is to turn the leaves function is known, the more extensive, energy, benefiting mankind.</p><p>　　Keywords ： finish machining, procedures and processes and impeller目 錄</p><p&

7、gt;　　第一章 引言………………………………………………………………………..3</p><p>　　1.1廢氣渦輪增壓小史3</p><p>　　1.2對(duì)葉輪加工基本要素的認(rèn)識(shí)4</p><p>　　1.3葉輪的材料及性能4</p><p>　　1.4葉輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)4</p><p>　　1.5對(duì)本課題的

8、設(shè)計(jì)思路5</p><p>　　1.6 課題的目的與意義5</p><p>　　1.7 本章小結(jié)5</p><p>　　第二章 葉輪的制造工藝設(shè)計(jì)……………………………………………………..6</p><p>　　2.1 葉輪加工工藝思路6</p><p>　　2.2工藝規(guī)程設(shè)計(jì)7</p>&

9、lt;p>　　2.3 葉輪加工工藝流程圖8</p><p>　　2.4產(chǎn)品部分附圖（AUTOCAD）8</p><p>　　2.5 本章小結(jié)8</p><p>　　第三章 葉輪的銑加工程序設(shè)計(jì)………………………………………………….9</p><p>　　3.1 UG NX 4.0的簡(jiǎn)單介紹9</p><

10、;p>　　3.2 VTR454導(dǎo)輪的加工程序設(shè)計(jì)思路9</p><p>　　3.3 VTR454導(dǎo)輪加工程序設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.4 454壓輪的加工程序設(shè)計(jì)思路12</p><p>　　3.5 UGNX4.0的壓輪造型13</p><p>　　3.6 454壓輪加工程序設(shè)計(jì)15</p><

11、p>　　3.7本章小結(jié)15</p><p>　　第四章 結(jié)論與探究……………………………………………………………….16</p><p>　　4.1科學(xué)設(shè)計(jì)使大型葉輪在四坐標(biāo)機(jī)床上加工成為易事16</p><p>　　4.2葉輪的壓輪部分加工程序設(shè)計(jì)從四軸向三軸的轉(zhuǎn)變16</p><p>　　4.3 小型葉輪壓輪加工編程方式的微

12、變16</p><p>　　4.4 當(dāng)今制造業(yè)界葉輪加工方法的發(fā)展方向16</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………….17</p><p>　　致謝………………………………………………………………………………….18</p><p><b>　　第一章 引言</b>&l

13、t;/p><p>　　1.1廢氣渦輪增壓小史</p><p>　　該裝置最早應(yīng)用在飛機(jī)上，由于飛行高度不斷攀升，空氣越來(lái)越稀薄，造成飛機(jī)引擎進(jìn)氣量不足，因此渦輪增壓器便被采用，以此盡可能多地向飛機(jī)引擎“打注”新鮮空氣。隨著廢氣渦輪技術(shù)的慢慢普及，它又被用到了軍事裝備上。由于軍用裝甲車輛均為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，為了提高功率，軍車率先使用它，如美國(guó)的M1A1及德國(guó)的豹Ⅱ等主戰(zhàn)坦克。</p>

14、<p>　　廢氣渦輪增壓在民用車輛的應(yīng)用則起步較晚，主要是因?yàn)檩p型車輛(如轎車)大多采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，其對(duì)增壓技術(shù)的要求很高，所以這項(xiàng)技術(shù)早期的民間應(yīng)用僅局限于柴油機(jī)上(我國(guó)有依維柯、得利卡等柴油車型都有應(yīng)用)，普及率因此大打折扣。</p><p>　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展和柴油機(jī)技術(shù)的不斷改進(jìn)以及柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性和故障率低的優(yōu)點(diǎn)，柴油機(jī)也逐漸應(yīng)用在轎車上，為了提高功率及大扭矩輸出，一些國(guó)外汽車廠商也紛紛應(yīng)用

15、了廢氣渦輪技術(shù)(如大眾的TDI引擎，奔馳、寶馬也有柴油增壓車型)。同樣因?yàn)榧夹g(shù)的進(jìn)步，汽油渦輪增壓引擎也逐漸多見(如富豪的增壓車型、三菱槍騎兵EVO系列、富士的增壓車型等)，這都使得車輛的動(dòng)力性得到了極大的提高。實(shí)踐證明，采用該裝置后功率可至少提高10%-30%，并能進(jìn)一步降低油耗，尾氣排放也有一定程度的改善。</p><p>　　既然廢氣渦輪增壓器有如此神奇功用，我們?cè)谑褂眠^(guò)程中就應(yīng)當(dāng)十分注意。大家應(yīng)該知道，廢

16、氣渦輪增壓器里的渦輪和葉輪都是高速旋轉(zhuǎn)的，因此它的潤(rùn)滑工作就應(yīng)當(dāng)十分到位。為了保證裝置長(zhǎng)期安全的工作，通常由發(fā)動(dòng)機(jī)主油道單獨(dú)分出一支潤(rùn)滑油道來(lái)對(duì)渦輪與葉輪中間的浮動(dòng)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑。高速旋轉(zhuǎn)的渦輪與葉輪具有很大的旋轉(zhuǎn)慣性，轉(zhuǎn)速需要一段時(shí)間才能降下來(lái)，如果我們?cè)谑褂弥凶尠l(fā)動(dòng)機(jī)立即熄火，就切斷了發(fā)動(dòng)機(jī)通往增壓器浮動(dòng)軸承的潤(rùn)滑油路，使得高速旋轉(zhuǎn)的渦輪、葉輪的充分潤(rùn)滑失去保證。長(zhǎng)期如此，必定會(huì)引起廢氣渦輪增壓的故障，出現(xiàn)噪音偏高、工作粗暴、發(fā)動(dòng)機(jī)下

17、降，因此正確的操作方法應(yīng)當(dāng)是待增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降下來(lái)，再熄火。</p><p>　　由于發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期低速運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)對(duì)增壓器造成損壞，一方面發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)則增壓器渦輪也低速運(yùn)轉(zhuǎn)，長(zhǎng)期下去會(huì)使?jié)櫥?dòng)軸承的潤(rùn)滑油從葉輪端滲出，并隨同新鮮空氣進(jìn)入氣缸燃燒，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。另一方面，滲出的機(jī)油也會(huì)影響增壓器本身的工作，造成增壓器工作效率下降，直至損壞。因此在使用中，應(yīng)經(jīng)常檢查增壓器的來(lái)、回油管，保證增壓器潤(rùn)滑充分從而正常

18、工作。</p><p>　　由于廢氣渦輪增壓器的渦輪與葉輪是高精密度件，所以不要自作聰明自行修理。平時(shí)只要檢查一下油管，聽一下它的工作聲音，而無(wú)需做額外的特殊保養(yǎng)。一旦廢氣渦輪增壓器發(fā)生損壞，不能修理一下重復(fù)使用，而需要檢查引起增壓器損壞的原因并更換廢氣渦輪增壓器，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。</p><p>　?。ㄒ陨蠟槿~輪制造的必要性）。</p><p>　　廢氣渦輪

19、增壓工作原理 </p><p>　　廢氣渦輪增壓器是如何工作的呢？下面就向各位大家介紹它的機(jī)理。如圖一、圖二、圖三所示，主要由葉輪和渦輪組成，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，從發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門排出的廢氣及排氣管進(jìn)入到廢氣渦輪增壓器右端，從而吹動(dòng)渦輪高速旋轉(zhuǎn)。渦輪轉(zhuǎn)速高的可達(dá)10萬(wàn)轉(zhuǎn)，而日本的一些廢氣渦輪增壓器的渦輪轉(zhuǎn)速可達(dá)到12萬(wàn)轉(zhuǎn)。 </p><p>　　與渦輪同軸的另一端的葉輪也同時(shí)做高速旋轉(zhuǎn)，新鮮空

20、氣進(jìn)入到葉輪一端后，由于葉輪高速旋轉(zhuǎn)從而壓縮了新鮮空氣形成增壓。增壓后的新鮮空氣要首先經(jīng)過(guò)中冷器進(jìn)行冷卻。因?yàn)槿~輪的攪動(dòng)升高了空氣的溫度，從而降低了空氣的密度，為了保證進(jìn)氣量，因此必須對(duì)增壓后的高溫氣體實(shí)行冷卻。 </p><p>　　經(jīng)過(guò)中冷器的空氣在經(jīng)過(guò)進(jìn)氣管后再進(jìn)入氣缸開始工作。渦輪增壓由于進(jìn)氣壓力高，因此在排氣過(guò)程中能夠充分掃清上一循環(huán)工作過(guò)程中的殘余廢氣，達(dá)到了排氣干凈的目的，并能為下一次燃燒做好準(zhǔn)備，

21、也利于下一次燃燒充分，從而減少有害物質(zhì)的排放。這是它的另一個(gè)非常突出的優(yōu)點(diǎn)。 </p><p>　　經(jīng)過(guò)中冷器的空氣在經(jīng)過(guò)進(jìn)氣管后再進(jìn)入氣缸開始工作。渦輪增壓由于進(jìn)壓</p><p>　　力高，因此在排氣過(guò)程中能夠充分掃清上一循環(huán)工作過(guò)程中的殘余廢氣，達(dá)到了排氣干凈的目的，并能為下一次燃燒做好準(zhǔn)備，也利于下一次燃燒充分，從而減少有害物質(zhì)的排放。這是它的另一個(gè)非常突出的優(yōu)點(diǎn)。</p&g

22、t;<p>　　圖1 圖2 圖3</p><p>　　1.2對(duì)葉輪加工基本要素的認(rèn)識(shí)</p><p>　　葉輪的加工要素與我們頭腦概念中的一般零件加工要素稍有區(qū)別，其主要特點(diǎn)有如下幾點(diǎn)：</p><p>　?。?）外形尺寸要求不嚴(yán)格，±

23、0.5㎜，甚至更大。</p><p>　?。?）裝配尺寸精度要求高。</p><p>　?。?）葉片厚度，長(zhǎng)度尺寸要求一致，均勻分布。</p><p>　　（4）表面粗糙度值要求小。</p><p>　?。?）流道分布要求均勻流暢。</p><p>　?。?）動(dòng)平衡要求很高。</p><p>　

24、　1.3葉輪的材料及性能</p><p>　　葉輪的材料為耐熱合金鋁，由于葉輪的工作環(huán)境決定了需要這樣的性能，這些材料一般源于進(jìn)口，毛坯成型前還需要鍛打、熱處理改變其金相組織結(jié)構(gòu)，使其達(dá)到需要的切削性能和使用性能。</p><p>　　1.4葉輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p>　　說(shuō)白了就是一個(gè)輪子上裝幾個(gè)葉片，但葉片也不是隨便分布的，視作用不同而角度不同。但一般都是對(duì)

25、稱的。因?yàn)楦咚傩D(zhuǎn)的零部件都需要?jiǎng)悠胶狻?lt;/p><p>　　1.5對(duì)本課題的設(shè)計(jì)思路</p><p>　　本課題需要對(duì)葉輪的整個(gè)制造工藝進(jìn)行規(guī)劃，同時(shí)對(duì)其加工程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對(duì)葉輪加工的基本要素，工序安排由粗加工到精加工，基準(zhǔn)設(shè)計(jì)從粗到精遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，銑加工定位采用專用夾具配以心套，輔以定位銷，夾緊采用螺帽壓緊。</p><p>　　1.6 課題的目的與意義&

26、lt;/p><p>　　本課題為葉輪的制造工藝與加工程序設(shè)計(jì)，直接的目的是介紹說(shuō)明葉輪制造的細(xì)節(jié)，運(yùn)用CAD/CAM軟件解決制造業(yè)界中對(duì)葉輪加工程序編制的難題。同時(shí)介紹葉輪制造的新思路新方法。間接的目的是使葉輪的功用更為人所知，使其應(yīng)用更廣泛，節(jié)能環(huán)保，造福人類。</p><p><b>　　1.7 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章簡(jiǎn)單介

27、紹了渦輪增壓機(jī)的基本功能，特點(diǎn)，材料，性能，讓我們更好的了解渦輪增壓機(jī)的工作原理。</p><p>　　第二章 葉輪的制造工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 葉輪加工工藝思路</p><p>　　2.1.1導(dǎo)輪的結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　導(dǎo)風(fēng)輪是葉輪的一個(gè)主要部件，與壓輪通過(guò)兩個(gè)圓柱銷定位，心套固定，實(shí)現(xiàn)正確裝配。導(dǎo)輪的加工相對(duì)壓輪來(lái)

28、說(shuō)更有一點(diǎn)難度，主要是因?yàn)樽龀鰜?lái)的產(chǎn)品外表要好看，加工講究藝術(shù)的效果，難點(diǎn)體現(xiàn)在其小葉片進(jìn)氣端流道的加工，因?yàn)榧庸さ牧鞯朗蔷荚诒磺辶私堑男泵嫔?，流道與葉片的根部要平滑過(guò)渡，不能留有凸臺(tái)，而清角用的是波刃立銑刀，銑流道要用球頭錐度刀，銑流道時(shí)要求Z向深度要接平，流道分布均勻，同時(shí)在保證根部接平的前提下不銑到小葉片。完成這些要求后只要保證葉片厚度和長(zhǎng)度導(dǎo)風(fēng)輪的加工就沒(méi)什么難度可言了。</p><p>　　2.1.2

29、導(dǎo)輪的技術(shù)要求分析</p><p>　　導(dǎo)輪的材料同壓輪為耐熱合金鋁，該材料具有較高的強(qiáng)度，耐熱性。表面硬度要達(dá)到相應(yīng)的值，葉片厚度不能太薄。</p><p>　　2.1.3導(dǎo)輪毛坯選擇 </p><p><b>　　圖4</b></p><p>　　2.1.4導(dǎo)風(fēng)輪毛坯種類</p><p>

30、　　導(dǎo)風(fēng)輪毛坯為自由鍛件，同時(shí)屬于小批量大型鍛件。尺寸精度不是很高。</p><p>　　2.1.5導(dǎo)風(fēng)輪毛坯形狀尺寸</p><p>　　VTR454導(dǎo)風(fēng)輪毛坯形狀如3.1.3所示D1=20㎜，D2=460㎜ ，D3=200㎜，H1=180㎜，H2=220㎜。</p><p>　　2.1.6導(dǎo)風(fēng)輪毛坯加工要求</p><p>　　不能出現(xiàn)裂

31、紋，鍛打后要求金屬纖維組織連續(xù)均勻。</p><p>　　2.1.7導(dǎo)風(fēng)輪毛坯生產(chǎn)工藝</p><p>　　導(dǎo)風(fēng)輪毛坯由棒料鍛打而成，尺寸又比較大故選擇自由鍛。棒料源于進(jìn)口，所以一般是整段空運(yùn)，成坯前要切割，注意保證毛坯的重量來(lái)把握切割尺寸。</p><p>　　2.1.8壓輪的結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　壓輪是葉輪的一個(gè)主要部件，與壓輪通

32、過(guò)兩個(gè)圓柱銷定位，心套固定，實(shí)現(xiàn)正確裝配</p><p>　　2.1.9壓輪的技術(shù)要求分析</p><p>　　壓輪的材料同壓輪為耐熱合金鋁，該材料具有較高的強(qiáng)度，耐熱性性能，表面硬度達(dá)</p><p>　　到相應(yīng)的值，葉片厚度不能太薄。</p><p>　　2.1.10壓輪毛坯選擇 </p><p><b&g

33、t;　　圖6</b></p><p>　　2.1.11壓輪毛坯種類</p><p>　　壓輪毛坯為自由鍛件，同時(shí)屬于小批量大型鍛件。尺寸精度不是很高。</p><p>　　2.1.12壓輪毛坯形狀尺寸</p><p>　　VTR454壓輪毛坯形狀如3.1.3所示D1=220㎜，D2=20㎜，D3=460㎜，H1=180㎜，H2=2

34、20㎜。</p><p>　　2.1.13壓輪毛坯加工要求</p><p>　　不能出現(xiàn)裂紋，鍛打后要求金屬纖維組織連續(xù)均勻。</p><p>　　2.1.14壓輪毛坯生產(chǎn)工藝</p><p>　　壓輪毛坯由棒料鍛打而成，尺寸又比較大故選擇自由鍛。</p><p><b>　　2.2工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</b&

35、gt;</p><p>　　2.2.1定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　在加工中用作定位的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn),葉輪的形狀為回轉(zhuǎn)體，重要面均部在內(nèi)子午線與外子午線之間的空間中，定位基準(zhǔn)選擇心套和底面的定位銷。</p><p>　　2.2.2粗基準(zhǔn)的選擇 </p><p>　　粗基準(zhǔn)的選擇，雖然毛坯為粗加工留有足夠的余量，但為遵循“基準(zhǔn)重合”的原

36、則，選擇加工余量較少的底面作為粗加工基準(zhǔn)，頂端車一段外圓作為粗車基準(zhǔn)，并可以互為基準(zhǔn)。</p><p>　　2.2.3精基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　精加工基準(zhǔn)選擇，銑加工時(shí)導(dǎo)輪放在裝配面上，壓輪放在底面，精車時(shí)由外圓互換成內(nèi)孔。</p><p>　　2.2.4擬訂工藝路線</p><p>　　切割→熱處理 →鍛打成型 →導(dǎo)輪粗車→ 壓輪粗

37、車→ 導(dǎo)輪半精車→壓輪半精車→導(dǎo)輪數(shù)銑→壓輪數(shù)銑→導(dǎo)輪精車→壓輪精車→去毛刺→導(dǎo)輪與壓輪裝配→檢驗(yàn)→標(biāo)編號(hào)→入庫(kù)。</p><p>　　2.2.5加工余量、工序尺寸及公差的確定</p><p>　　導(dǎo)輪與壓輪毛坯加工余可以大點(diǎn)一般為10 mm以上留作粗車，粗車為半精車留余量要恰當(dāng)為3mm，裝配時(shí)導(dǎo)輪底面及壓輪上表面對(duì)徑尺寸為Ф247.56±0.5 mm，銑加工則要求導(dǎo)輪底面對(duì)徑尺

38、寸為Ф250.56±0.5 mm，壓輪的表面對(duì)徑尺寸為Ф245.56±0.5 mm.，導(dǎo)輪上表面根部Ф331.26 mm該尺寸為精車后尺寸，壓輪底面Ф457精車余量留3 mm，內(nèi)孔為裝配心套空鏜至105±0.5 mm，其余尺寸通過(guò)車床專用擋塊來(lái)控制。</p><p>　　2.2.6加工設(shè)備及工藝裝備</p><p>　　由于生產(chǎn)類型為小批量特種生產(chǎn)，故加工設(shè)備

39、宜采用專用機(jī)床為主，輔以少量通用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以專用機(jī)床加專用夾具工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳輸由人工完成。</p><p>　?。?）粗車半精車選用CA6140普通車床，專用夾具及專用擋塊。</p><p>　?。?）半精車選用CA6140普通車床，專用夾具及專用擋塊</p><p>　　（3）數(shù)銑導(dǎo)風(fēng)輪選用至少有四軸可以聯(lián)動(dòng)的數(shù)控加工中心配以專用夾具。

40、</p><p>　?。?）數(shù)銑壓輪選擇三軸半以上的數(shù)控加工中心配以專用夾具。</p><p>　　（5）精車選用CA6140普通車床，專用夾具及專用。</p><p>　　2.3 葉輪加工工藝流程圖 </p><p><b>　　詳見附錄A</b></p><p>　　2.4產(chǎn)品部分附圖

41、（AUTOCAD）</p><p>　　圖7 導(dǎo)風(fēng)輪 圖8 壓輪 </p><p><b>　　2.5 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章簡(jiǎn)單介紹渦輪和葉輪的加工工藝和加工方法和一些加工流程，可以讓我們更清楚的了解加工渦輪和葉輪的方法。</p>

42、<p>　　第三章 葉輪的銑加工程序設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 UG NX 4.0的簡(jiǎn)單介紹</p><p>　　3.1.1基于UGNX平臺(tái)后處理程序的開發(fā)</p><p>　　后置處理最重要的是將CAM軟件生成的刀位軌跡轉(zhuǎn)化為適合數(shù)控系統(tǒng)加工的NC程序，通過(guò)讀取刀位文件，根據(jù)機(jī)床運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)及控制指令格式，進(jìn)行坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)變換和指令格式轉(zhuǎn)換。通用后置

43、處理程序是在標(biāo)準(zhǔn)的刀位軌跡以及通用的CNC系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)配置及控制指令的基礎(chǔ)上進(jìn)行處理。它包含機(jī)床坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)變換、非線性運(yùn)動(dòng)誤差校驗(yàn)、進(jìn)給速度校驗(yàn)、數(shù)控程序格式變換及數(shù)控程序輸出等方面的內(nèi)容。只有采用正確的后置處理系統(tǒng)才能將刀位軌跡輸出為相應(yīng)數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床能正確進(jìn)行加工的數(shù)控程序，因此編制正確的后置處理系統(tǒng)模板是數(shù)控編程與加工的前提條件之一。后處理的主要內(nèi)容包括三個(gè)方面的內(nèi)容：</p><p>　?、贁?shù)控系統(tǒng)控制指令的輸

44、出：主要包括機(jī)床種類及機(jī)床配置、機(jī)床的定位、插補(bǔ)、主軸、進(jìn)給、暫停、冷卻、刀具補(bǔ)償、固定循環(huán)、程序頭尾輸出等方面的控制。</p><p>　?、诟袷睫D(zhuǎn)換：數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換與圓整、字符串處理等：主要針對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的輸出格式如單位、輸出地址字符等方面的控制。</p><p>　?、鬯惴ㄌ幚恚褐饕槍?duì)多坐標(biāo)加工時(shí)的坐標(biāo)變換、跨象限處理、進(jìn)給速度控制。</p><p>　　UGN

45、X/Sequential Milling順序銑模塊可實(shí)現(xiàn)控制刀具路徑生成過(guò)程中的每一步驟的情況、支持2~5軸的銑削編程、和UGNX主模型完全相關(guān)，以自動(dòng)化的方式，獲得類似APT直接編程一樣的絕對(duì)控制、允許用戶交互式地一段一段地生成刀具路徑，并保持對(duì)過(guò)程中每一步的控制、提供的循環(huán)功能使用戶可以僅定義某個(gè)曲面上最內(nèi)和最外的刀具路徑，由該模塊自動(dòng)生成中間的步驟、該模塊是UGNX數(shù)控加工模塊中如自動(dòng)清根等功能一樣的UGNX特有模塊，適合于高難度

46、的數(shù)控程序編制。如葉輪的程序設(shè)計(jì)如下：</p><p>　　3.2 VTR454導(dǎo)輪的加工程序設(shè)計(jì)思路</p><p>　　3.2.1加工流程：</p><p>　　短葉片進(jìn)氣邊%100-T01-H01、</p><p>　　出氣邊流道毛刀%200</p><p>　　出氣邊流道毛刀%800</p>&l

47、t;p>　　葉片粗銑%300\400-T02-H02、#170放量</p><p>　　葉片精銑%300\400-T02-H02、</p><p>　　流道%500-T02-H02。</p><p>　　3.2.2坐標(biāo)系安排：</p><p>　　%400短葉片G55、G56；</p><p>　　其余G54（G

48、54中C軸-9）</p><p>　　3.2.3刀具的選擇：</p><p>　　T01-20玉米刀-H01(H11、H12、H01),</p><p>　　T02-R4.5*4-H02(H13、H14、H16、H02)。</p><p>　　T01： H11出氣邊流道毛刀1</p><p>　　H12短葉片進(jìn)氣邊第1

49、層。</p><p>　　H01短葉片進(jìn)氣邊第2層。</p><p>　　T02 H16出氣邊流道毛刀800 、</p><p><b>　　H20進(jìn)氣邊流道</b></p><p><b>　　H13葉片第1層、</b></p><p><b>　　H14葉片

50、第2層、</b></p><p>　　H02葉片第3層和葉片光刀葉片</p><p>　　3.3 VTR454導(dǎo)輪加工程序設(shè)計(jì)</p><p><b>　　%1234</b></p><p>　　G40 G17 G90 </p><p><b>　　G0Z-10</b&

51、gt;</p><p>　　G90 G64G0G54</p><p>　　G0 X- 300.</p><p><b>　　Y-38.</b></p><p><b>　　M29</b></p><p><b>　　G04 P4</b></p&g

52、t;<p><b>　　A90 </b></p><p><b>　　G04 P4</b></p><p><b>　　M28</b></p><p><b>　　G04 P4</b></p><p><b>　　M27</b

53、></p><p><b>　　G04 P4</b></p><p><b>　　C0</b></p><p><b>　　G04 P4</b></p><p>　　G43 Z 250. H12 ;短葉片進(jìn)氣邊1</p><p><b>

54、　　#153=18</b></p><p>　　M98P100L20</p><p>　　G43 Z 250. H01 ;短葉片進(jìn)氣邊2</p><p><b>　　#153=18</b></p><p>　　M98P900L10</p><p><b>　　G0Z250&l

55、t;/b></p><p>　　G43 Z 250. H20 ;進(jìn)氣邊流道 </p><p><b>　　#153=18</b></p><p>　　M98P100L20</p><p><b>　　G0Z250</b></p><p>　　G43 Z 250. H

56、15 ;出氣邊流道毛刀1</p><p><b>　　#153=18</b></p><p>　　M98P200L20</p><p>　　G43 Z 250. H01 ;出氣邊流道毛刀2</p><p><b>　　#153=18</b></p><p>　　M98P200

57、L20</p><p><b>　　G0Z250</b></p><p><b>　　T02 M06</b></p><p>　　S800 M03 F80</p><p>　　G43 Z250 H16 ;出氣邊流道毛刀800</p><p><b>　　

58、M98P800L2</b></p><p><b>　　G0Z250</b></p><p><b>　　T02 M06</b></p><p>　　S800 M03 F40</p><p>　　G43 Z 250. H13 ;葉片第1層</p><p>

59、;　　#153=0 ;長(zhǎng)葉初始角</p><p>　　#170=4 ;長(zhǎng)葉片厚度放量</p><p><b>　　M98P300L2</b></p><p><b>　　G0Z250</b></p><p>　　#153=18 ;短葉初始角&

60、lt;/p><p>　　#170=7 ;短葉片厚度放量</p><p><b>　　M98P400L2</b></p><p><b>　　G0Z250</b></p><p><b>　　T02 M06</b></p><p>　　S8

61、00 M03 F60</p><p>　　G43 Z 250. H14 ;葉片第2層</p><p>　　#153=0 ;長(zhǎng)葉初始角</p><p>　　#170=2 ;長(zhǎng)葉片厚度放量</p><p><b>　　M98P300L2</b></p><p&g

62、t;<b>　　G0Z250</b></p><p>　　#153=18 ;短葉初始角</p><p>　　#170=6.5 ;短葉片厚度放量</p><p><b>　　M98P400L2</b></p><p><b>　　G0Z250</b&g

63、t;</p><p>　　G43 Z 250. H02 ;葉片第3層</p><p>　　#153=0 ;長(zhǎng)葉初始角</p><p>　　#170=1 ;長(zhǎng)葉片厚度放量</p><p><b>　　M98P300L2</b></p><p><b&

64、gt;　　G0Z250</b></p><p>　　#153=18 ;短葉初始角</p><p>　　#170=6 ;短葉片厚度放量</p><p><b>　　M98P400L2</b></p><p><b>　　G0Z250</b><

65、/p><p>　　G43 Z 250. H02 ;葉片光刀</p><p>　　#153=0 ;長(zhǎng)葉初始角</p><p>　　#170=0 ;長(zhǎng)葉片厚度放量</p><p><b>　　M98P300L2</b></p><p><b>　

66、　G0Z250</b></p><p>　　#153=18 ;短葉初始角</p><p>　　#170=6 ;短葉片厚度放量</p><p><b>　　M98P400L2</b></p><p><b>　　G0Z250</b></p

67、><p>　　S800 M03 F100</p><p>　　G43 Z 250. H02 ;流道</p><p>　　#153=0 ;初始角</p><p><b>　　M98P500L2</b></p><p><b>　　G0Z250</b

68、></p><p><b>　　M30</b></p><p><b>　　%100. </b></p><p>　　#153=#153+36.</p><p><b>　　M99</b></p><p><b>　　%200</b

69、></p><p>　　#153=#153+18.</p><p><b>　　M99</b></p><p><b>　　%300</b></p><p>　　#153=#153+36.</p><p><b>　　M99</b></p&g

70、t;<p><b>　　%400</b></p><p>　　#153=#153+36.</p><p><b>　　M99</b></p><p><b>　　%500</b></p><p>　　#153=#153+18</p><p>

71、;　　#153=#153+18</p><p><b>　　M99</b></p><p><b>　　%800</b></p><p>　　#153=#153+18</p><p><b>　　M99</b></p><p><b>　　%9

72、00</b></p><p><b>　　M99</b></p><p>　　3.4 454壓輪的加工程序設(shè)計(jì)思路</p><p>　　3.4.1加工流程：</p><p>　　粗銑流道 T 1 Ф20 玉米刀開毛刀 </p><p>　　粗銑葉片 T 2 R5*5 <

73、;/p><p>　　精銑葉片 T 2 R5*5 </p><p>　　精銑流道 T 3 R8*5</p><p>　　120毛刀(Z向深度28mm)。</p><p>　　210(單邊放量1mm)。</p><p><b>　　220葉片。</b></p><p>

74、<b>　　300流道。 </b></p><p><b>　　3.4.2坐標(biāo)系：</b></p><p><b>　　1234-G54、</b></p><p>　　110\%120-G54、</p><p>　　210\%220-G54，</p><p&

75、gt;<b>　　300-G54 </b></p><p><b>　　3.4.3刀具：</b></p><p>　　毛刀玉米刀 H01；</p><p>　　葉片T2 R5*5 H02；</p><p>　　流道R8*5 H03。</p><p

76、>　　3.5 UGNX4.0的壓輪造型</p><p>　　進(jìn)行造型時(shí)我們沒(méi)有必要將所有的葉片全部造出來(lái)，我們只要造出內(nèi)可，其余運(yùn)用多軸的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)子午線所在的基面及兩片葉片即行C軸旋轉(zhuǎn)或進(jìn)行坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)完成其它部分的加工。</p><p><b>　　圖9</b></p><p>　　如圖10藍(lán)色樣條曲線為毛刀走刀軌跡，其可通過(guò)AUTOCA

77、D制圖完成，再通過(guò)UG的投影功能投影到基面上。</p><p><b>　　圖10</b></p><p>　　如圖11藍(lán)色樣條曲線為流道的走刀軌跡。其也是可以通過(guò)AUTOCAD制圖完成，再通過(guò)UG的投影功能投影到基面上。</p><p><b>　　圖11</b></p><p>　　3.6 4

78、54壓輪加工程序設(shè)計(jì) </p><p><b>　　詳見附錄B</b></p><p><b>　　3.7本章小結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)以上VTR454-VG11葉輪的加工程序編制，可以看出葉輪的加工工序步驟順序嚴(yán)密，刀具選用講究合理，因?yàn)榈毒叩腻F度決定葉片的錐度，同時(shí)要注意切削量的安排，一步步分層銑，

79、精加工余量的合理選擇且要求分布均勻，這些決定著葉片及流道的表面質(zhì)量。值的一提的是葉片與流道銑削選用的刀具R角不一定相同，產(chǎn)品最終要求流道的波峰與波谷分別等高，這就要求我們?cè)诰幊虝r(shí)充分計(jì)算，該抬高的抬高刀具。葉輪的種類很多，這里講述的只是葉輪中比較經(jīng)典的型號(hào)VTR系列中的一種，但足以說(shuō)明葉輪的制造工藝與加工程序編制原理也只是說(shuō)明。其它型號(hào)的葉輪加工方法相似，變化很小，實(shí)際加工中只要注意變通，問(wèn)題便可解決。</p><p

80、>　　第四章 結(jié)論與探究</p><p>　　4.1科學(xué)設(shè)計(jì)使大型葉輪在四坐標(biāo)機(jī)床上加工成為易事 </p><p>　　葉輪的加工以其特殊性常常被人們認(rèn)為加工難度很大，以及考慮到加工設(shè)備的昂貴，技術(shù)水平的限制等方面的因素而涉足很少，但就其加工的經(jīng)濟(jì)性回報(bào)卻不亞于昂貴的精密模具，甚至有過(guò)之而不及，盲目的投入是不可取的，關(guān)鍵在于科學(xué)的設(shè)計(jì)，即使是簡(jiǎn)單的四軸數(shù)控設(shè)備如以上的VTR454

81、及其它更大尺寸型號(hào)的產(chǎn)品都可以加工?？茖W(xué)設(shè)計(jì)也要建立在可行的加工條件下，應(yīng)該考慮的一點(diǎn)是設(shè)備的加工行程應(yīng)足夠大，還有如機(jī)床的主軸功率足夠大，不然加工效率將受到限制。</p><p>　　4.2葉輪的壓輪部分加工程序設(shè)計(jì)從四軸向三軸的轉(zhuǎn)變</p><p>　　葉輪的壓輪部分在加工程序的編制過(guò)程中，考慮到矩陣的特性，流道和葉片加工完一片（條）后其它部分可以通過(guò)第四軸的旋轉(zhuǎn)一定的角度來(lái)重復(fù)加工，

82、這就要求擁有四軸設(shè)備。大尺寸的壓輪只能這樣來(lái)做，小尺寸的壓輪只要回轉(zhuǎn)尺寸在機(jī)床的行程之內(nèi)我們就可以考慮用三軸設(shè)備通過(guò)G68坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)來(lái)完成，效果一樣。</p><p>　　4.3 小型葉輪壓輪加工編程方式的微變 </p><p>　　當(dāng)葉輪的壓輪葉片沒(méi)有弧度且尺寸較小的時(shí)候，通過(guò)像VTR454壓輪常規(guī)的方法我們可以完成加工，但是效率是不是低了點(diǎn)，有沒(méi)有更有效的加工方法，答案是肯定的，我們可

83、以將壓輪豎放固定在A軸上，通過(guò)主軸上大直徑薄刃盤銑刀的X和 Y方向進(jìn)給以及A軸的旋轉(zhuǎn)來(lái)完成切削加工，這樣的設(shè)計(jì)不但高效而且很科學(xué)合理。</p><p>　　4.4 當(dāng)今制造業(yè)界葉輪加工方法的發(fā)展方向</p><p>　　現(xiàn)在中國(guó)的制造業(yè)發(fā)展正處于上升期，制造水平也隨著現(xiàn)代化的發(fā)展得到的飛速提高，構(gòu)造節(jié)約型社會(huì)是我國(guó)和諧社會(huì)建設(shè)的目標(biāo)，像葉輪的節(jié)能性，環(huán)保性功用也必將得到充分利用，這也對(duì)葉輪

84、的加工方法提出了高要求，科學(xué)高效是其前提，高檔數(shù)控加工設(shè)備的應(yīng)用是其加工方式發(fā)展的必然。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　(1）張耀宸主編.機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè).航空工業(yè)出版社.1993

85、 </p><p>　　(2) 顧京主編.數(shù)控加工及編程.化學(xué)工業(yè)出版社.2004 </p><p>　　(3) 上海機(jī)器制造學(xué)校主編.金屬切削原理與刀具.機(jī)械工業(yè)出版社.1978 </p><p>　?。?）蘭

86、建設(shè)主編.機(jī)械制造工藝與夾具</p><p>　　（5）錢可強(qiáng)主編.機(jī)械制圖.中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.2001</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　轉(zhuǎn)眼間一個(gè)多月就過(guò)去了，隨著課題研究的逐漸深入，我也漸漸感到這兩年來(lái)所學(xué)的知識(shí)是大有用處的，學(xué)以致用就體現(xiàn)在提出問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，總結(jié)問(wèn)題。</p>

87、<p>　　課題設(shè)計(jì)過(guò)程中是遇到過(guò)困難的，但在指導(dǎo)老師們的幫助下及經(jīng)過(guò)我個(gè)人的思考分析，最終都圓滿解決，這也讓我感受到研究性學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，很珍惜有這樣一次機(jī)會(huì)讓我對(duì)年所學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行提煉總結(jié)并能解決現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題，深有成就感，這也離不開兩年來(lái)授我知識(shí)技能的敬愛(ài)的老師們，師恩難忘又難于言表，就讓我?guī)е麄兊南Ｍ魬?zhàn)未來(lái)吧！</p><p>　　本人在該課題一步步完成的過(guò)程中得到xx教授及的多方面指導(dǎo)和幫助在此