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叶轮类零件的五轴联动数控加工与仿真

曾强  
【摘要】: ·叶轮类零件是机械装备行业重要的典型零件,在能源动力、航空航天、石油化工、冶金等领域应用广泛。叶轮的造型涉及到空气动力学、流体力学等多个学科,叶轮所采用的加工方法、加工精度和加工表面质量对其最终的性能参数有很大影响。随着数控技术、CAM技术的发展,叶轮的加工技术也日新月异。为了提高叶轮类零件的生产水平,本文结合企业的具体生产条件,针对叶轮的五轴联动数控加工技术展开研究。 本论文主要以整体叶轮五轴数控加工的后置处理、加工仿真和优化等为核心内容,结合数控加工过程中的外延内容如加工工艺和UG/CAM等技术,对整体叶轮的五轴数控加工进行了较为全面的研究。 本文研究了叶轮的加工工艺,分析了叶轮加工的工艺难点和技术要求,提出了叶轮加工的工艺规划,包括工艺阶段的划分、毛坯的选择、刀具的确定、夹具的选择等。 文章分析了整体叶轮各个加工部分的特征,在基于UG/CAM平台上,对整体叶轮各个部分采用不同的加工方法,并且进行了编程,得到了刀位轨迹文件。 针对实际加工使用的DMU100 monoBLOCK五轴数控机床,本文运用NX/Post Builder后置处理工具为此创建了专用的后置处理,并将刀位轨迹文件转化成为加工用NC代码。 本文在VERICUT系统中创建了DMU100 monoBLOCK虚拟机床和刀具库及程序,利用其仿真模块对零件加工过程进行动态仿真演示,并在系统中对零件进行了加工质量检查与刀具轨迹优化,实现了完全的虚拟加工。 此外,本文还通过实验对课题的理论研究部分进行了验证,将设计零件在实际机床上进行了加工,并与其在VERICUT系统中的仿真加工结果进行对比。


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