閉式葉輪數(shù)控粗加工的刀具軌跡規(guī)劃研究.pdf

1、本文以閉式葉輪的幾何造型與數(shù)控加工為背景，深入研究了基于非均勻B樣條方法的閉式葉輪造型技術(shù)，以及閉式葉輪5坐標數(shù)控粗加工中所涉及的刀具軌跡規(guī)劃、干涉分析、刀具選擇、后置處理等關(guān)鍵技術(shù)，并以實際閉式葉輪粗加工為例驗證了本文提出的理論方法。 1.采用非均勻B樣條方法建立了閉式葉輪的幾何模型，給出了葉片曲面造型方法以及葉片縫合算法。還給出了輪轂和輪蓋的造型方法，以及對于單個流道底面的數(shù)據(jù)計算方法。在MATLAB7.0的環(huán)境下生成閉式葉

2、輪的三維造型。 2.給出了將一種高效的切削刀具-插銑刀用于閉式葉輪流道的粗加工的方法。根據(jù)閉式葉輪的粗加工特點，插銑刀比球形刀等刀具加工效率高，主要受軸向力，振動小，懸伸長度大，適合與高溫合金材料的加工，是一種比較理想的閉式葉輪粗加工刀具。 3.提出了閉式葉輪流道分區(qū)域加工的粗加工方案。給出了劃分區(qū)域的方法，以及閉式葉輪的可加工性判斷方法。針對粗加工時的鉆孔工序，給出了利用最小二乘法尋找最優(yōu)初始孔位置和利用偏置面與直線求

3、交計算孔徑的方法。 4.提出了基于插銑加工的閉式葉輪流道粗加工刀具軌跡規(guī)劃方法。利用非均勻B樣條曲面的方法，構(gòu)建從初始孔到流道邊界面逐漸過渡的曲面，使刀具沿過渡曲面逐層加工。采用這種方法進行閉式葉輪流道的開粗加工，避免了走刀的冗余，提高了加工效率。 5.針對本文提出的刀具軌跡規(guī)劃方法，給出了適用于該方法一種刀軸矢量計算方法。首先根據(jù)初始孔與曲面的關(guān)系，初步計算出刀軸矢量，即刀具接觸點指向初始孔軸線上一點的向量作為刀軸矢量