整体叶轮五轴数控加工的研究

针对整体叶轮的五轴数控加工工艺,首先在CAD软件Pro/E中建立整体叶轮的三维模型;然后使用CAM软件POWERMILL对整体叶轮各个组成部分进行刀具轨迹的生成,并经过后置处理生成可用于实际机床加工的NC文件;最后基于机床仿真软件VERICUT,构建实际机床型号为DMU50V的五轴数控加工中心仿真环境,并模拟实际机床的加工过程,验证了从数控程序的生成到后置处理的正确性,减少了试切零件的误差率,检测到实际加工过程中潜在的各种风险,如机床碰撞、刀具过切或碰撞等,从而达到了优化数控加工程序、提高生产效率的目的。     

薄壁叶片加工变形模型预测与误差补偿

针对薄壁叶片在加工过程中易产生弹性变形的特点,根据材料力学理论和有限元理论,采用ABAQUS软件模拟了叶片加工过程中的变形量。通过设计正交实验,探讨了切削参数、刀具倾角以及薄壁叶片汽道弧面上加工位置对叶片变形的影响规律;采用线性回归的分析方法,建立了薄壁叶片汽道弧面加工过程中变形量与各个因素之间的预测模型。然后根据镜像误差补偿原理,对叶片进行误差补偿,建立新的叶片模型。研究表明:薄壁叶片变形量随着主轴转速、Y距离的增加而减小,随着进给速度、切削深度、加工倾角和X距离的增加而增加;以新建的叶片模型获取的加工代码,在相同的加工条件下,能够提高叶片的加工精度。     

基于HyperMILL的整体叶轮五轴数控加工

在HyperMILL软件的基础上,对整体叶轮的五轴加工策略进行分析和实现.首先拟定加工路径和工艺方案,确定加工参数,然后计算出叶轮的加工刀轨路径,生成机床加工代码,最后加工出合格的零件.该方法有效地减少了加工循环次数、减少加工步骤、提高加工精度和加工效率.     

五轴数控机床轮廓误差预补偿技术研究

五轴数控机床在加工过程中不可避免会产生误差,为了进一步提高五轴数控机床的加工精度,本文提出了五轴数控机床轮廓误差的预补偿技术,首先分析了轮廓误差的产生原因和组成要素,然后提出了跟踪误差的预测方法并建立预测模型,接着对于轮廓误差的预测进行建模,最后根据五轴机床加工过程中给出的路径仿真得出了轮廓误差未补偿和补偿的对比,结果表明了经过轮廓误差的预补偿,能够很大程度上减小加工过程中出现的轮廓误差,进一步证明了本文方法的有效性。     

典型零件叶片高速五轴铣削加工的研究

叶片的高速五轴铣削是高速切削技术的一个典型应用，切削参数的优化是关系到加工效率和加工经济性的重要环节。笔者通过借鉴两种铝合金材料的试验数据来优化高速铣削参数，以提高叶片的加工质量和效率。     

整体叶轮的五轴数控编程的关键技术

本文使用UG五轴编程系统对整体式叶轮进行了数控编程。介绍了UG软件对叶轮实体的五轴数控编程的关键技术。为多轴数控编程和其他叶轮加工提供了加工方法和参考方案。     

基于UG的整体叶轮五轴数控仿真研究

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。叶轮加工常常是对在一个毛坯上的叶片和轮毂进行整体加工,其加工难点在于流道和叶片,而且对刀具空间、刀尖点位和刀轴方位也要精确控制,并合理使用刀具。针对整体叶轮数控加工的特点和难点,本文系统地提出了基于UG的数控仿真方案及其步骤,对整体叶轮进行数控加工刀具轨迹仿真,成功获得无干涉刀具轨迹、实体仿真结果和五轴数控加工的NC程序。     

整体叶轮五轴侧铣刀位优化新算法与误差分析

为提高整体叶轮数控侧铣加工的精度和效率,分析厂锥形球头铣刀包络面与刀轴轨迹面之间的关系,提出了一种不可展直纹曲面五轴数控侧铣刀位优化的新算法.该算法首先利用两点偏置法确定圆柱刀初始刀位,然后通过刀轴旋转半锥角得到锥刀初始刀位,最后以刀具包络面与设计曲面间的极差最小为优化目标.采用刀轴上三点优化初始刀位.针对锥刀侧铣加工编程误差计算复杂问题,建立了一种编程误差计算新方法,并成功应用于整体叶轮的锥刀编程误差计算.通过数控加工仿真实例、实际加工试验和编程误差综合对比分析证明,所建立的刀位计算优化新算法正确有效,可显著减小编程误差.     

薄壁叶片加工变形误差补偿

为了减少薄壁叶片在加工过程中叶片变形引起的加工误差,提出了一种重构叶片模型补偿加工误差的方法。通过构建端铣刀切削力的数学模型,求解叶片在加工过程中切削力的大小,应用材料力学理论和有限元理论分析加工过程中叶片的变形量,根据镜像对称补偿方法,获取新的叶片截面数据云图。应用NURBS曲线理论,反求出数据云图的NURBS曲线数学模型,通过改变权因子、控制顶点等因素,对新建的叶片数据云图进行优化,求解叶片汽道的光滑截面曲线,实现叶片重构。通过模拟加工验证,原叶片模型的最大加工误差在84μm左右,重构的叶片模型加工误差小于10μm,为提高叶片加工精度奠定了技术基础。     

基于多误差源耦合的五轴数控铣床加工误差综合预测及评判

在综合考虑机床动静态多种误差源的基础上,建立了各运动轴伺服运动模型和多体联动模型,给出了刀具的实际运动位置和姿态,基于包络理论求解了曲面加工实际成形面,对比理想数学模型,对加工误差进行了综合预测和评判。以复杂非可展曲面--S试件为例,给出了S试件的铣削精度构建方法,分析了机床动态因素(位置环、速度环等)对零件铣削精度的影响,并通过切削实验后的数据回归分析予以验证。建立了基于神经网络的机床铣削误差辨识模型,用于评估机床加工后的状态。该平台的搭建为实现大型、关键零件的加工精度预测和保障提供了技术支撑。      

透平叶片五轴数控加工工艺技术研究

针对透平叶片,提出了一种加工工艺过程和编程方法。根据叶片的几何特性,安排合适的加工策略,对生成的刀具轨迹进行仿真,并在五轴加工中心上进行试切,最后在三坐标上检测,经验证叶片的加工质量达到设计要求。     

平行直纹展成电解磨削整体叶轮的控制技术

介绍了数控展成电解磨床的结构与运动、组合式四轴联动数控系统以及直纹展成电解磨削整体叶轮叶片型面的数学模型。对整体叶片的叶片型面进行了平行直纹展成电解磨削。     

五轴数控加工中心回转轴误差补偿技术的研究

针对五轴加工中心回转轴运动精度问题,基于多体系统理论,对回转轴运动拓扑结构进行描述．建立数控机床精密加工条件方位约束方程,研究了回转数控指令的迭代修正求解。在此基础上,利用C#语言编制误差补偿和仿真分析软件,通过试验检验,证明本文提出的补偿方法可使机床加工精度大大提高,为将来实际应用奠定了理论基础。     

五轴铣削加工精度预测系统开发研究

五轴联动数控加工运动复杂,影响零件加工精度的误差因素很多,针对目前五轴加工误差模型比较单一,还没有将多个误差因素综合考虑起来进行分析及预测的现状,提出了基于多体系统理论建立工艺系统综合误差模型的统一方法,详细研究了工艺系统综合误差模型的计算机映射方式,基于VS2010与OpenGL开发了具有可视化交互界面的五轴铣削加工精度预测系统,可在加工前对零件的加工精度进行预测。实际切削加工试验证实了该系统对零件加工精度预测的准确性和有效性,表明基于多体系统理论的精度预测方法是可行的。     

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。     

基于解析法的整体式叶轮侧铣高精加工技术

提出了加工非可展直纹面刀轴矢量的解析解法,给出了解析解法的加工误差,并将其与“R偏置法”的侧铣加工方法的误差进行了比较。计算结果证明,该方法减小了理论误差。应用MATLAB绘制了依据该方法计算出的叶片刀轴轨迹。最后,通过数控加工试验验证了所提出方法的正确性。加工结果表明,加工误差在允许加工误差范围内,叶轮加工表面质量好。     

五轴侧铣加工空间刀具半径补偿研究"

通过分析五轴侧铣加工的特点,给出一种空间刀具半径补偿算法,该算法利用几何平面投影原理,将三维空间内的刀位点投影到二维平面内,结合直线插补的二维平面刀具半径补偿公式,确定二维平面刀具半径补偿向量.再通过逆投影,得出三维空间刀具半径补偿向量.基于VERICUT 平台对该算法进行仿真,结果表明所建立的五轴侧铣加工空间刀具半径补偿算法正确有效.     

三轴数控铣床几何误差软件补偿技术研究

基于多体系统理论,建立了三轴数控铣床误差补偿模型,运用RENISHAW ML10激光干涉仪对VMC-860型三轴数控铣床几何误差进行测量,并运用Visual C++.NET工具开发出误差补偿软件.最后采用试切法进行误差补偿试验,并通过MISTRAL 070705型三坐标测量仪测量,验证了数控铣床几何误差软件补偿的可行性及有效性.