整体叶轮五轴联动加工技术的研究与实践

为提高整体叶轮的加工质量,解决整体叶轮五轴联动加工程序编程复杂、验证困难,易出现干涉、碰刀等问题,文章在分析整体叶轮结构、加工难点的基础上,对机床的选用,工装夹具的确定,刀具的选择,CAD/CAM软件的确定以及加工工艺的规划等方面,进行深入研究与探讨。根据Mikron_UCP_800Duro机床技术参数,利用VERICUT多轴数控仿真软件平台,构建了虚拟的真实五轴联动数控机床的运行环境,实现了对叶轮各加工工序NC程序的正确性、可靠性的虚拟仿真与验证。最后,在Mikron_UCP_800Duro五轴加工中心上,完成了对整体叶轮的实体加工,无任何刀具干涉、碰撞等现象,加工精度满足性能要求,对类似的叶轮加工具有很好的借鉴作用。     

基于加工特征的整体叶盘数控编程与加工参数优化

整体叶盘是航空发动机中典型的整体复杂结构件。为提高整体叶盘的编程效率,通过分析其结构特点进行加工特征分类。根据特征类别制定加工工艺,采用hyperMILL软件完成数控编程和加工仿真,并经过后处理器处理得到NC程序。应用该NC程序在KERN 2522五轴联动高速加工中心完成整体叶盘件实际加工。采用正交试验法分析叶片精加工过程中加工参数对叶片表面粗糙度的影响,并优选出最佳参数组合。     

整体叶轮五轴加工刀轨规划与仿真加工及优化

针对整体叶轮曲面复杂、叶片薄、流道深,加工时易发生干涉,加工难度大等特点,制定适合的整体叶轮五轴数控加工工艺,合理规划刀具加工轨迹,应用UG NX软件自动生成加工程序,应用VERICUT软件建立机床、夹具、刀具、毛坯模型,对叶轮五轴数控加工过程进行仿真,对加工程序进行验证,并根据仿真结果对加工进行优化,提高了整体叶轮加工的安全性和加工效率,为叶轮高效加工提供了依据。     

双转台五轴机床加工代码的转换与应用

通过分析双转台五轴机床结构与运动方式,研究了该机床结构的加工点位坐标转化规律和数控系统的代码转换规律,并推导出相应的公式。结合自动编程软件进行自由曲面叶轮的加工编程,通过上述推导的公式将编程得到的刀位文件转换为机床能够识别的代码,对生成的代码进行了仿真验证并基于此进行了实际加工,证明了所推导公式的正确性。该研究为用双转台五轴机床加工自由复杂曲面提供了理论基础。     

整体七级叶轮五轴加工工艺设计与研究

以涡轮分子泵的七级叶轮作为研究对象,分析七级叶轮的结构特点及加工难点,制定整体七级叶轮五轴加工工艺方案。研究整体七级叶轮粗、精加工的加工路径及五轴机床后处理。在SurfMill软件中生成各加工阶段加工路径,并运用数字孪生编程技术进行加工路径仿真优化,以避免实际加工过程中出现过切或者碰撞,节约加工时间。利用在机激光测量进行实际加工,所得产品达到了目标加工质量。     

基于VERICUT的整体叶轮五轴数控加工仿真

以五轴联动的机床为原型,介绍使用VERICUT数控仿真软件构建数控仿真平台的过程,并介绍了构建完成后进行仿真操作、验证仿真平台及数据仿真所实现的功能.在VERICUT平台上进行了数控加工工艺研究,并把研究成果应用于整体叶轮五轴加工仿真中,极大地提高了整体叶轮的加工能力和效率.     

基于UG和SKY-5L14075机床的叶轮五轴数控加工的实现

详细介绍了基于UG软件平台和SKY-5L14075五轴联动数控机床对叶轮进行数控编程与加工的实现思路与步骤,体现了五轴联动数控机床在叶轮加工中的优势,为使用五轴联动数控机床加工其他叶轮类零件提供参考。     

叶轮在MasterCAM软件中的轨迹设置与VERICUT优化加工

分析叶轮五轴数控加工工艺和加工内容,应用MasterCAM X6软件生成叶轮五轴粗加工轨迹、叶轮扩槽及轮毂精加工轨迹、叶片精加工轨迹。在VERICUT仿真软件中进行机床设置、添加刀具库、添加毛坯、添加叶轮加工数控程序、设置碰撞及干涉颜色显示、程序优化等操作,经仿真得到无碰撞、无过切的五轴叶轮。     

数控电解-机械精密切割加工直纹面的算法

为了精密切割加工整体叶轮的叶片型面,进行了数控电解一机械精密切割加工直纹面的算法研究。研究了复合阴极加工时的实际运动轨迹,得到了电解一机械精密切割加工机床的5个坐标计算公式。在建立叶片型面型值点数据库的基础上,完成了叶片型面拟合、插值加密、边界处理的计算机程序,并计算出5轴联动机床加工时的各轴运动参数,最后实现了整体叶轮叶片数控电解一机械切割加工程序的自动编程。整个处理过程集成在一个C＋＋应用程序中,程序运行可靠,操作界面友好,且便于扩展。该算法避免了求解非线性微分方程组的难题,具有构思巧妙、运算简单和编程方便等特点,可推广到其他领域应用。     

五轴联动数控电加工技术研究

为了解决难加工材料复杂形状零件的精密加工问题,基于电解-机械复合加工原理,研究开发了五轴联动数控电解机械复合加工机床,组合引进了五轴联动数控电火花成形机床和五轴联动数控单向走丝电火花线切割机床。采用五轴联动数控电加工技术,可实现整体叶轮、窄槽、窄缝、深腔、异形盲孔、内腔侧向盲孔等特殊复杂形状加工的工艺要求,加工精度优于±0.003 mm。     

基于PowerMILL和双转台五轴联动数控机床的叶轮加工的实现

介绍基于PowerMILL软件平台对叶轮进行自动编程,并应用SKY-CNC双转台五轴联动数控机床对其进行数控加工的基本思路与实现方法,充分体现出五轴联动加工技术对叶轮类零件加工的绝对优势,为今后加工相关叶轮类零件提供参考。     

UGCAM在五轴机床加工汽轮机闭式零件静叶环中的应用

提供了利用UGCAM的五轴功能加工闭式叶轮类的零件——汽轮机静叶环的编程过程和方法,根据闭式叶轮类的零件——汽轮机静叶环的几何特征,安排合适加工工艺流程,选择适用刀具及更换系统。利用UG/Post Builder配置了西门子840D数控系统后处理器,在五轴数控加工中心成功加工了复杂整体闭式叶轮类汽轮机零件静叶环。     

基于UG&VERICUT整体式叶轮五轴数控加工与仿真

论文研究了整体叶轮的五轴数控加工工艺,在UG中创建叶轮的三维模型,并使用CAM模块分别对叶轮流道面和叶片生成刀具轨迹,经后置处理器生成NC文件.基于VERICUT构建了DOOSAN VMD600五轴加工中心仿真环境,通过模拟整个机床加工过程,验证了数控加工程序和后处理器的正确性,从而缩短生产周期,降低成本.     

基于NCSIMUL的轴流泵叶轮五轴仿真加工技术

轴流泵叶轮在五轴联动加工过程中,机床、夹具、刀具及工件之间容易发生碰撞干涉和过切等现象,影响零件的加工质量,甚至影响机床的精度和性能。为了提高机床运行的可靠性,预测加工过程中可能出现的程序错误和数控机床的安全隐患,必须提前对刀位文件和机床运动进行仿真验证。以轴流泵叶轮零件为例,通过NCSIMUL数控仿真系统对数控加工程序进行验证和对比分析,从而提高零件的加工效率。     

基于UG 8.0 & VERICUT整体式叶轮五轴数控加工与仿真

整体叶轮是发动机的关键部件,叶轮加工是影响发动机性能的一个重要环节。针对整体叶轮的五轴数控加工工艺,通过模拟整个加工过程,进行干涉检查,检测加工过程中的碰撞干涉现象和加工后的零件是否出现局部过切或欠切。验证了数控加工程序和后处理器的正确性。在UG 8.0 VERICUT平台上进行了数控加工工艺研究,并把研究成果应用于整体叶轮五轴加工仿真中,极大地提高了整体叶轮的加工能力和效率。     

车铣复合加工中心五轴加工仿真应用及研究

车铣复合加工中心具备七轴五联动加工功能,进行五轴联动加工时,NC程序编写困难且正确性难以检测。基于VERICUT仿真平台构建车铣复合加工中心的虚拟仿真加工系统,并以整体叶轮零件为样件进行五轴联动仿真加工。通过仿真加工,能够预知加工中可能出现的碰撞、干涉等危险状况,实现对NC程序正确性检验,保障实际加工中机床安全;同时,通过对仿真结果进行检测,分析加工结果中存在的过切、欠切等情况,便于对工艺路径进行改进、优化,进而实现NC程序的最优化,提高实际加工质量。应用虚拟仿真系统,能够实现在不占用实际物资的情况下,快速检测NC程序正确性、合理性,对保证实际应用中机床的安全性、高效性具有一定意义。     

基于NCSIMUL的五轴机床虚拟仿真技术研究

针对五轴加工机床存在程序编制复杂,人工检查困难,加工过程中易碰撞等问题,以Mikron HEM 500 U五轴加工中心机床为例,研究了双摆台五轴加工中心结构,提出了应用NCSIMUL软件构建虚拟机床的方法,搭建了虚拟加工环境,通过叶轮零件仿真加工,完成了APT刀位源文件到NC代码的自动转换,实现了零件五轴联动加工,验证...     

(A-C)式双摆台五轴机床刀具进给速度的研究

文章主要针对五轴加工中因刀具的进给速度选择不当会影响加工表面质量等问题,提出了一种旋转修正法解决此问题.在参考BV100五轴联动机床的后置处理算法的基础上.在JAVA语言环境下,结合旋转修正法,开发了BV100五轴联动机床的专用后置处理软件.通过对某叶轮的叶片进行加工比较验证了旋转修正法在多轴数控加工中具有良好的实用性.     

五轴联动功能控制技术在大重型落地铣镗机床上的应用

以西门子840D数控系统五轴变换加工软件包在TH69系列大重型落地铣镗床应用为例,总结了五轴联动机床的结构特征.应用运动学矢量图和刀具轴坐标变换矩阵数学分析方法,论述了AC头型五轴联动机床系统参数匹配设定理论基础,从而对深入理解五轴联动机床电气匹配设定和加工编程理论依据提供了参考.     

五轴联动机床的轨迹控制研究

在分析了目前的数控加工自动编程系统后,提出了一种以仿真实现五轴联动机床轨迹控制的新方法.该方法首先从提取加工路径信息入手,建立了仿真所需要的驱动函数.然后在ADAMS平台上,从加工起点发起仿真运动.加工过程仿真产生的各轴运动参数信息,直接为五轴联动机床的数控编程提供了控制依据.一个圆柱凸轮加工仿真的实例证明,用仿真结果替代传统控制算法,使得五轴联动机床的数控编程变得更加容易和快捷.该方法同样适合解决其它多轴联动设备的轨迹控制.