大型Ⅹ型混流式水轮机叶片五轴联动数控加工技术

大型X型混流式水轮机叶片的五轴联动数控加工技术包括叶片数控加工主要工艺过程中,叶片毛坯三维型面测量、计算机辅助自动余量分布计算、叶片加工定位基准与夹具设计、加工区域划分和加工刀具选择,以及叶片精加工后的型面检测等技术.还包括叶片计算机仿真加工过程中,有关五轴刀位计算及刀具干涉检查计算、切削图形仿真及干涉检查、机床仿真及碰撞检查,以及后置处理和加工程序生成等技术.这些技术已成功用于三峡电站Ф3.3m转轮叶片数控加工.     

水轮机叶片多轴数控加工的仿真环境构建

水轮机叶片多轴联动数控加工仿真环境,通过对数控机床、刀具、夹具及等加工过程映射构建.由测量数据建立叶片毛坯三维模型,用相关软件定义机床CNC功能.再据加工刀具几何参数建立其三维模型.将叶片模型变换到加工位置,算出五轴联动刀具轨迹.并以该刀具轨迹进行叶片切削过程、刀位轨迹及机床运动的动态仿真.     

大型轴流式水轮机叶片五轴联动数控加工

介绍采用ＣＡＭＡＮＤ ＣＡＤ／ＣＡＭ软件和５ＦＺＧ龙门式数控铣床五轴联动数控加工大型轴流式水轮机叶片的数控加工艺，叶片三维造型，计算机仿真加工，自动编程，工装及工具，以及加工过程等。     

混流式转轮叶片三维造型及仿真加工技术

简述采用ＵＧ软件的ＣＡＤ／ＣＭＡ进行二次开发，实现水轮机转轮及叶片的三维建模和五轴联动数控仿真加工。     

闭式叶轮流道粗加工方法研究

闭式叶轮是弹用发动机的关键零部件之一,针对其数控加工问题,研究了一种粗加工方法,其中包括两个新算法:分层面驱动法,曲面法矢量调整法。这两种新算法保证了刀轴矢量光顺性,运算量小,而且能够保证刀具不会与零件发生干涉。该方法主要过程为计算腔体的分界面,逐层加工的分层面,以及计算刀轴矢量。并用UG二次开发工具grip编写加工软件实现其算法,所得数控加工程序通过VERICUT仿真,刀具没有与零件发生碰撞,证明其方法可行。     

空间凸轮的数控加工

将曲面与曲面之间的接触原理应用在数控加工中，可解决园柱凸轮，圆锥凸轮等空间凸轮的加工问题．该方法是将凸轮展开后，通过凸轮的轴向坐标、周向坐标和转角的几何关系及其曲线方程，解算出凸轮的切向矢量，进而求出圆柱型铣刀接触点的法向矢量及其接触点的坐标．这样，即完成了凸轮转角与刀具轴向移动间的对应关系——刀具轨迹计算，实现凸轮的数控加工。     

数控设备与刀具批生产的工艺研究

通过对复杂型面及特殊形状刀具的加工工艺及其制造过程的研究，证实利用美国进口数控刀具磨削中心Star设备，可以使这些复杂刀具获得满意的加工尺寸、几何精度的刀具尺寸的一致性，确保刀具的批量生产。     

火炮身管膛线数控加工的可靠性算法

火炮身管膛线数控加工的可靠性算法,其系统软件先读取C轴插补中间状态寄存器、C轴给定值寄存器和Z轴反馈值寄存器之值.再计算并判断刀具实际与理论运动轨迹的等式成立与否,由此判断硬件插补器工作是否正常.从而保证拉刀运动轨迹的正确性和可重复性,确保膛线加工的可靠性.     

混流式转轮叶片数控加工沿流面描述转换软件系统

针对国内常用的混波式水轮机转轮叶片的木模截面数据结构的描述方式，根据混流式转轮叶片的数控加工及其他工程需要．为提高转轮叶片的制造质量，分析了如何提高叶片的三维实体造型精度，提出和实现了把混流式转轮叶片木模数据转换成适合于叶片数控加工造型及其他工程需要用的数据结构描述方式，并开发了相应的软件．现已经对多个混流式转轮叶片进行了计算，验证其算法是正确和稳定的，软件也是实用的．     

弧型旋转锉的半自动数控加工

通过简单改造的MQ6025A轻型万能工具磨床,可实现两坐标联动加工特种回转面刀具.弧型旋转锉的半自动数控加工,由导出工艺系统运动函数非线性方程组完成.     

CAD/CAM在水轮机叶片热模压成型工艺中的应用

介绍采用UG CAD/CAM及其强大的二次开发平台,解决混流式水轮机叶片热模压成型工艺中急需解决的叶片展开、压模设计及数控加工等关键技术问题。研究开发了叶片曲面的三维几何造型、密化计算处理、建立束展开的数学模型、及其带工程约束的几何近似展开方法及算法。并基于UG CAD/CAM用GRIP语言开发了解决这类技术问题相应的软件。该软件已实际用于叶片的制造,证明方法和软件都是可行的,具有良好的技术和经济性。     

涡轮叶片材料非线性应力数值分析

针对涡轮转子叶片建立了离心拉伸的数值分析模型.基于ANSYS软件的静力分析功能,利用有限元分析方法研究了涡轮转子叶片高速旋转时离心力所引起的拉伸变形,模拟了转子叶片高速旋转时应力场的分布情况.同时对涡轮叶片力学模拟中的应力值偏大问题从材料非线性角度进行了分析和探讨,在此基础上结合整个涡轮叶片的实际工作状况对其模拟结果进行了定性分析,验证了其分析方法的可行性,为实际涡轮叶片设计优化提供了理论依据.     

刀轴侧倾角对薄壁叶片加工变形的影响

加工变形是决定薄壁叶片加工质量和加工效率的主要因素。针对薄壁叶片加工中出现的变形问题,分析了铣削加工中的刀轴倾角,建立了刀具-工件切削力系统下的工件变形模型,并预测加工后薄壁叶片的变形规律。以控制加工变形为目标,为叶片加工规划了合适的刀具路径和加工工艺。设置不同侧倾角的对比实验,测量了切削力和加工变形,并对测量结果进行了分析。实验结果表明,薄壁叶片的实际变形规律与模型预测的结果一致,15°~20°为较优的刀轴倾角。     

数控雕铣床加工中对刀仪的应用

介绍数控雕铣床加工中对刀仪的应用.对刀仪在加工前应固定于光滑的机床工作台面上,然后进入CNC的手动方式,使刀具接近对刀仪.接着进入数控系统的对刀模式,在刀尖碰到对刀仪后,系统检测到该时间垂向轴机床坐标值,并记入对刀参数中;下次重新对刀检测到的机床坐标后,将自动与参数中的坐标值进行比较,并存入刀具参数中.     

加工中心的改造

介绍一种立式加工中心的改造,结合机床的特点,重点介绍机床主轴部分的改造。选用FANUC 0i-MC数控系统及αi轴伺服系统及主轴伺服系统对机床进行控制,并使用HEIDENHAIN光栅尺作为各轴的位置检测元件,构成全闭环控制系统。     

基于Pro/E 的通用机枪干涉检查与验证

针对通用机枪装配体的干涉检查中存在计算时间长的问题,设计了一种在Pro/E环境下的某型通用机枪的3维实体建模、虚拟装配和干涉检查方法.介绍了Pro/E的实用功能,根据设计图纸,在Pro/E环境下建立通用机枪各零部件的3维实体模型,完成了通用机枪的零部件虚拟装配;运用Pro/E的干涉检查功能对通用机枪进行干涉检查并对干涉检查结构进行分析和给出改进建议;结合实际的装配工艺,将干涉检查结果应用到通用机枪实际的装配和改进中.仿真结果表明:Pro/E的干涉检查功能能够有效地发现设计中存在的干涉情况,减少设计缺陷,缩短设计周期,提高产品效益.     

基于特征的自动武器关重件数控加工工艺建模研究

针对自动武器关重件数控加工通用性低,手动编程效率低等问题,设计一种基于特征的自动武器关重件数控加工工艺建模方法。以自动武器某枪管弹膛特征数控加工为研究对象,以 UG/NX 为研究平台,通过分析某枪管的CAD文件及其加工工艺,用UG平台的加工知识编辑器进行二次开发,建立自定义加工特征,并与自定义工艺规则相关联,利用 UG 数控加工的特征识别及提取功能,对自定义某枪管弹膛工艺特征进行识别并提取,并得到加工工艺,从而实现快速数控设计、加工一体化。分析结果表明：该方法实现了自动武器枪管弹膛的数控加工的模拟,最大程度地为自动武器行业数控编程者提供便捷。     

液力变矩器流体-固体耦合压力脉动分析

在冲焊型高功率密度液力变矩器的设计过程中,需要考虑在油液非定常流动下叶片所受压力载荷脉动,以及在载荷脉动激励下结构的振动响应。采用基于动网格的流体-固体耦合方法,沿叶片入口至出口方向设定监测点,分析对应位置压力载荷脉动与叶轮振动时域特性,对载荷脉动进行频率转换并对叶轮模态进行频域分析。分析表明:涡轮叶片所受压力载荷脉动幅值最大处位于叶片入口与外环连接处;压力载荷脉动与叶片振动的幅值沿叶片入口到出口逐渐减弱,且随着速比升高载荷脉动幅值与叶片振动响应明显减弱;涡轮脉动峰值频率在叶轮第2阶与第3阶模态之间,随速比升高,压力载荷脉动频域幅值明显减弱。