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《南京农业大学》 2011年
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汽轮机叶片快速造型与刀具轨迹规划

王锋锋  
【摘要】:汽轮机用于电厂发电,在国民经济发展中占据着重要的地位,而汽轮机叶片是汽轮机的核心零件之一。汽轮机叶片的设计和制造技术水平对提高汽轮机整机性能、缩短研制周期和降低制造成本起到重要的作用。目前,国内汽轮机叶片在设计与制造过程中仍存在一些问题,特别是在叶片造型和数控加工方面。本文将着重研究以下两方面的内容: (1)汽轮机叶片的造型 现有的叶片造型方法是利用UG等三维建模软件,通过输入型值点数据拟合B样条曲线,并以此生成曲面、实体。采用这种方法建模,型值点数据输入量大,容易出错,效率低下。本文将UG二次开发工具和数据库技术相结合,开发了叶片快速造型系统,可将叶片的型值点数据保存在数据库中,并可对其进行修改、删除等操作。叶片快速造型系统的开发缩短了叶片产品开发周期,大大提高了设计效率。 (2)汽轮机叶片的数控加工刀具轨迹规划 现有的叶片数控加工技术是根据叶片尺寸选择毛坯类型,针对不同毛坯叶片的切削方式(走刀方式)没有准确的理论依据,而国内叶片生产也多依赖于生产经验。因此本文通过对汽轮机叶片数控加工技术的研究,结合UG CAM仿真加工及后置处理技术,根据不同的叶片尺寸选择了相应的毛坯,并设计两种不同走刀方式的加工工艺,主要区别体现在粗加工方面,一种是将叶片背弧和内弧分开铣削,采用沿叶片轴线铣削的铣削方式,另一种将叶片型面作为整体,采用沿叶片截面型线铣削的铣削方式。利用UG CAM进行数控加工刀具轨迹仿真,并生成相应的数控加工程序,以最大去除率为目标,比较仿真加工时间,选择高效的走刀方式。最后,利用生成的数控加工程序进行铣削试验,并利用三坐标测量仪测量加工后叶片的型值点,以叶片加工精度为目标,通过误差分析系统将试验数据与理论数据相比较,验证所规划的刀具轨迹和设计的后置处理程序的合理性。本文的研究有效地提高了产品的合格率和叶片生产效率,同时降低了叶片的生产成本,对实际生产加工具有一定的指导意义。
【学位授予单位】:南京农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TK263.3

【参考文献】
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