叶轮模型的编程与加工

叶轮模型的加工制造一直以来就是数控加工的难点,通过分析零件加工工艺,使用CAXA制造工程师进行零件的建模,并且利用CAXA软件的五轴编程功能进行叶轮的粗加工、精加工程序的编制,进而进行模拟仿真加工,最后应用沈阳AC轴五轴机床进行叶轮加工,验证编程效果。旨在解决基于CAXA软件对复杂零件进行工艺分析、五轴加工的加工参数选择及设置等问题。     

基于SurfMill与一种双转台五轴数控机床的整体叶轮的编程与加工

整体叶轮叶片多为非可展扭曲直纹面,加工精度要求高、加工难度大,五轴联动数控机床是加工整体叶轮的一种理想方法。基于SurfMill 9.0软件平台对整体叶轮进行数控加工工艺设计与自动编程,并应用JDGR 400双转台五轴联动数控机床对其进行数控加工,充分体现出五轴联动加工技术对叶轮类零件加工的技术优势,为今后加工相关复杂曲面类零件提供参考。     

基于NX平台的整体式分流叶轮五轴数控加工研究

以NX软件为平台,将整体式分流叶轮作为实例,针对整体式分流叶轮外形结构特点和加工难点进行分析,合理制订了数控加工工艺方案,并利用NX叶轮加工模块进行刀具轨迹的规划,从而生成刀轨文件,并仿真加工验证刀具轨迹的正确性。通过NX PostBuilder模块开发双回转工作台五轴加工中心专用后处理器,生成了整体式分流叶轮NC程序。最后,在VMC-50L五轴数控加工中心完成整体式分流叶轮的实际加工,通过三坐标测量仪检测加工后的叶轮零件完全符合设计和使用要求。研究结果为复杂薄壁叶轮类零件的高速多轴加工提供了重要的理论依据与实际参考。     

基于UGNX6．0的整体叶轮加工工艺及数控编程

叶轮是典型的通道类曲面零件,不同加工方法所获得的加工精度和表面质量对叶轮的使用性能有很大影响。文中对整体叶轮加工工艺进行了分析,确定了数控五轴机床加工叶轮的工艺流程,并使用UG．60软件特有的可变轮廓铣削功能对加工刀路进行了编程,并进行了刀路轨迹仿真。     

基于NURBS理论的叶轮五坐标CAD／CAM技术研究

本文采用当今国际流行的NURBS理论，对叶片及叶轮等五坐标零件进行曲线拟合，曲面造型，曲线及曲面求变，加工刀具迹求解等技术难题的研究，并开发了后置处置，加工轨迹仿真等模块。以DNC方式控制CNC机床进行零件加工，为建立叶片，叶轮等五坐标零件的CAD／CAM集成系统奠定了基础。     

铝合金薄壁零件加工技术研究

针对铝合金薄壁零件加工中容易变形的特点,仿真分析了两种真空吸具吸附方式下零件变形情况,并计算分析了加工过程中的稳定性,最终在确定的工艺参数下完成零件加工.     

刀具轨迹优化及多轴数控加工仿真研究

三轴数控机床加工复杂曲面零件时,一次装夹无法完成整个加工过程,为了避免由多次装夹造成的定位误差,需要采用多轴数控机床进行加工。提出一种刀具轨迹优化算法——改进的等距偏置法,将其嵌入到SIEMENS NX软件中,并应用VERICUT软件进行五轴数控加工整体叶轮的加工仿真。该算法既保证了刀具轨迹的分布均匀,又提高了加工效率。     

西门子840D五轴联动刀具补偿及应用

五轴联动对叶轮、蜗轮、桁架的加工可以做到一次成形，加工效率高。它改变了以往三轴机床的由点成面、由线成面的加工方法，而且被加工零件的表面质量好、精度高。对复杂曲面只要指定刀具轴与零件曲面表面的位置关系，就可使复杂曲面的加工过渡光滑、不干涉、不过切，满足曲面的要求。     

五轴加工中刀具非线性误差的优化策略

五轴联动机床是实现复杂曲面高精度、高效率加工的有效工具,在增加两回转轴扩大刀具自由度的同时,也增加了回转轴造成的刀具姿态误差。针对回转轴的非线性运动造成的刀具姿态误差过大会导致低的表面加工精度,如叶轮、叶片等复杂曲面零件会在进出汽边发生过切、欠切现象,提出了一种姿态误差优化策略。首先对回转轴线性插补产生刀具姿态误差进行分析;其次通过投射线性插补刀轴矢量来优化刀具空间姿态;最后通过仿真及叶轮试件切削加工,论证了该方法的有效性。     

刀具姿态误差的优化研究

针对五轴加工中回转轴的非线性运动造成的刀具姿态误差过大会导致低的表面加工精度,如叶轮、叶片等复杂曲面零件会在进出汽边发生过切、欠切现象,提出了一种姿态误差优化策略。首先对回转轴线性插补产生刀具姿态误差进行分析;其次通过投射线性插补刀轴矢量来优化刀具空间姿态;最后并通过仿真及叶轮试件切削加工,论证了该方法的有效性。     

整体式叶轮零件五轴联动加工仿真及应用研究

整体式叶轮具有复杂的曲面特征,五轴联动加工时,数控程序的编写及正确性检测存在一定困难。首先通过分析叶轮零件的结构特点,对其加工工艺进行分析;然后基于CAM软件CATIA建立其三维模型,并完成叶轮的刀具轨迹生成,接着对刀轨文件进行后置处理,获得数控程序;最后基于VERICUT建立机床WFL M65的虚拟仿真系统,对叶轮零件进行仿真加工,检验数控程序的正确性。结果表明,通过仿真加工能够预知加工中可能存在的干涉、碰撞等危险情况,便于对工艺及数控程序进行改进与优化,保障机床使用中的安全,同时还缩短了零件的生产周期,提高了机床的加工效率。     

基于VERICUT虚拟五轴联动机床仿真加工螺旋锥齿轮圆角研究

螺旋锥齿轮是机械传动的重要零件,传统的螺旋锥齿轮圆角表面的加工主要是依靠人工打磨方式进行,导致零件加工效率低、工作强度大、零件表面质量无法保证等问题。针对上述问题,提出了应用虚拟五轴联动机床,借助UG软件的CAM功能对螺旋锥齿轮数控加工的自动编程。通过UG精度检测、仿真加工无干涉、无碰撞后生成CLS刀位文件,经过专用后置处理得到NC程序,最后在VERICUT五轴加工中心进行模拟仿真加工螺旋锥齿轮圆角。该方法保证加工过程中无干涉、无碰撞等问题,走刀轨迹符合设计的螺旋锥齿轮表面曲面形状,圆角整个加工过程曲面光滑,验证了五轴加工中心加工螺旋锥齿轮圆角表面方法的可行性和正确性。为实际加工提高零件表面精度、降低人工劳动强度和提高工作效率提供了理论借鉴。     

基于UGNX的叶轮五坐标数控加工方法研究

叶轮具有结构复杂、数量种类多的特点,重要用途的叶轮一般由可展直纹面和自由曲面构成。这种结构的叶轮具有曲率变化大、流道窄及扭角大等特点,比较难加工。本文以UG NX为平台,对自由曲面叶轮进行造型设计,从工艺参数的确定、到位规划和后置处理,最后在菲迪亚HS664 RT五轴加工中心上进行五轴加工完成零件的试切加工,证实了该方法的合理性和有效性。     

五轴数控编程刀轴矢量控制技术研究

运用五轴数控编程的刀轴矢量控制技术,在整体式叶轮的加工过程中可以避免刀具与零件发生干涉,高质量地完成复杂曲面的加工,有效提高了加工效率。     

开式整体叶轮五轴高速加工探索与实践

提出了在动梁龙门机床上以五轴高速方式加工开式整体叶轮的方案及流程。通过前置处理切削刀轨设计和配置后处理器处理刀位数据文件,获得加工程序。利用vericut构建虚拟机床加工仿真,验证并优化程序。最后在机床上实际加工出符合要求的叶轮,验证了该方案的可行性。在CAM技术综合应用中,解决一些特殊结构设备软件参数设置问题,为应用五轴高速方式加工复杂曲面积累了一定经验。     

基于侧铣刀位生成复杂曲面在机测量路径研究

在机测量是实现叶轮等复杂曲面零件高精度加工的重要保证。五轴数控加工复杂曲面零件运动过程中,由于热变形、振动、摩擦以及惯性等多种误差因素,会对加工制造精度有一定影响。因此,在加工完成后,复杂曲面的测量也是其制造过程中的一个重要环节。以复杂曲面五轴铣削加工与在机测量应用为背景,研究基于侧铣刀位进行在机测量路径规划的新方法。基于球族包络理论,建立起侧铣刀具路径与测量路径的关联性。算例仿真结果表明,该方法适用于任意直纹与非直纹曲面,具有较强的适用性和有效性。     

数控加工技术在自由曲面加工中的应用

为提升对自由曲面零件的加工质量、精度和效率,在对五轴数控加工技术和高速数控加工技术分析的基础上,详细对五轴数控加工技术和高速数控加工技术的工艺进行研究,并以螺旋桨叶轮为例完成其加工参数的设计.     

基于MAX-PAC半开式整体叶轮加工路径规划的研究

针对整体叶轮难加工和加工效率低的特点,提出了分区域加工和三角形走刀加工策略,并运用MAXPAC软件进行数控编程。提出采用恒定体积去除率和恒定铣削厚度的方式对刀路轨迹进行优化,并运用了VERICUT进行五轴加工仿真。在五轴加工中心上对Ti6Al4V钛合金叶轮进行实际加工,铣削加工效率提高了29.6%,验证了加工策略和优化方式的可行性,对同类零件加工起到很好的指导作用。     

液力缓速器转子叶轮的数控仿真与加工

为了解决液力缓速器转子倾斜叶轮在3轴加工中心的数控加工问题.通过Pro/E软件的CAD/CAM和在3轴加工中心安装分度头的方式,成功地实现了5轴加工功能并加工出了缓速器转子倾斜叶轮,为在Pro/E环境下进行零件加工分析、仿真加工和3轴加工中心复杂零件的加工和升级提供了一种可靠的方法.     

整体叶轮数控加工研究

五轴数控机床加工是叶轮的一种高效率高精度生产制造方式。文章研究了整体叶轮五轴加工工艺参数设置方法,并以UGNX为数控编程软件工具,用PostBuilder创建五轴后处理程序;加工编程时采用了插补的刀轴控制方式,有效避免了干涉和过切;在VisualC＋＋开发环境下运用OpenGL开发了五轴G代码仿真软件,能够检验出通用G代码仿真软件难以发现的错误;在本实验室自主研发的五轴联动数控机床上成功加工出高精度的整体双扭叶轮。