任意扭曲叶轮五轴数控侧铣的算法研究

为提高任意扭曲叶轮五轴整体铣制的加工质量和效率,在粗铣阶段,拟合出一个"加厚"的单一直纹面叶片来包络任意扭曲叶片,实现用侧铣来完全代替点铣加工;在半精加工阶段,对侧铣粗加工作出改进,选取符合条件的原设计任意曲面的型值线作为分界线,分段进行直纹面的拟合,实现分段侧铣,同时兼顾高效性和叶片成形面精确度要求。并以某型号叶轮为例,通过整体建模、数控编程以及实际加工验证了算法在实践中的可行性。     

一种离心叶轮三维叶片的快速成型方法

为了缩短离心叶轮叶片的三维设计周期，实现闭式离心叶轮自由曲面叶片的三维快速成型，本文提出了一种基于叶片中间面的自由曲面叶片快速成型方法。首先，采用三次均匀B样条理论对叶片中间面曲线坐标进行双向加密重构；然后，结合空间曲线参数方程及空间矢量相加法，则以重构后的中间网格面为基准建立初始叶片三维网格模型；最后，采用叶片中间面曲线坐标点绕轴旋转形成的空间曲线和初始叶片三维微元网格求交，求解获得单个自由曲面叶片曲面离散坐标。整个叶片三维建模过程可实现不同前、尾缘及厚度形状组合的离心叶轮三维叶片快速成型；该方法和传统的CAD建模方法相比，其调整叶片形状更加快捷便利，不仅能够提高离心叶片三维建模精度和效率，而且为叶片三维模型设计及优化提供了帮助。     

侧铣不可展直纹面模具原理性加工误差计算方法

分析了侧铣不可展直纹面模具的原理性加工误差的来源及特点，提出通过计算被加工表面各点到刀具旋转轴扫掠面的距离以确定误差分布，为刀位主动补偿和后续加工提供了依据。采用有限次离散和平面替代的方法求取点到曲面之间的距离，根据求解精度要求确定曲面最小离散次数，提高了计算效率，平面替代法将问题简化为可精确求解的点到平面的距离问题。实例通过与三坐标测量结果的对比验证了算法的可靠性。     

用Camand编程加工半开式离心三元叶轮的探讨

以在数控加工中有很大难度的半开式三元叶轮为对象,以Camand软件包为工具,摸索出了一套比较完善的加工方法,并且提出了应该注意的现事项。     

湍流模型对高压比离心压缩机气动性能及流场结构影响的数值研究

为研究不同湍流模型对压缩机总体性能及内部流场数值模拟结果的影响,本文采用3个高雷诺数湍流模型和1个低雷诺数湍流模型对Krain实验研究的离心叶轮和等面积无叶扩压器进行三维定常流场计算,并与相应的实验结果进行对比。研究结果表明,4种湍流模型的数值模拟结果与实验结果均存在差异,这一差异与流量和转速有关。在高转速、小流量工况下,湍流模型对数值模拟结果的影响更为显著。数值模拟预测到的失速流量均与实验值差别较大。而从流场和总体性能两方面来看,与高雷诺数湍流模型相比,低雷诺数湍流模型的模拟精度更高,在设计工况附近区域,数值模拟的效率与实验符合良好。     

基于平底刀端铣的叶轮流道底面精铣算法研究

针对任意扭曲叶轮五轴整体铣制流道底部精铣,为提高加工质量和效率,通过球头刀和平底刀各自特点的比较和实践,提出一种基于平底刀端铣的叶轮流道底部精铣改进算法.建立法矢量控制刀轴矢量工件坐标系,结合刀倾角、刀摆角以及叶轮流道底部具体几何特征,推导出法矢量控制刀轴矢量算法;再对比球头刀端铣,建立平底刀端铣有效切削轮廓模型,推导...     

叶片加工误差对压气机性能影响研究综述

叶轮叶片在实际加工过程中会难免出现误差,从而导致实际叶轮与理论设计叶轮产生性能差异。基于叶轮叶片轮廓度及粗糙度加工误差,研究不同类型误差对压气机性能影响。首先,分析不同轮廓度偏差形态对压气机性能影响,以及不确定性分析、低速模拟等各种研究方法探究,实现加工误差对压气机性能影响的真实判断,并指出局部轮廓度加工误差,需特别关注叶轮叶片前缘部分对压气机性能影响。其次,叶片表面粗糙度误差则需根据实际设计情况、加工成本确定精度范围。综合考虑各种影响因素,而后在设计过程中,使用误差补偿技术有意识调整,从而降低加工误差对压气机性能的影响。     

用特定向量控制刀轴矢量的任意曲面数控加工算法研究

针对数控加工中有相当难度并且有一定普遍性的任意曲面,扩展了在数控编程中应用最广泛的参数法,提出了两种由有限的特定向量来控制刀轴矢量的方法。     

曲面5轴加工中全局干涉检查与刀位修正

提出了一种求解曲面到刀具极值距离的方法,以解决曲面5轴数控加工中刀具与曲面的干涉问题。将曲面上的点投影到刀轴上,求出曲面到刀轴的最小距离,直接计算出刀具与曲面的干涉量,并对干涉刀位进行了修正,成功地解决了曲面与刀具的全局干涉问题。实际应用表明,该方法效率高、精度高。