叶轮类零件的五轴联动数控加工与仿真

发布时间：2017-04-15 23:23

  本文关键词：叶轮类零件的五轴联动数控加工与仿真，由笔耕文化传播整理发布。

【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。
【关键词】：叶轮 数控加工 UG 后置处理 VERICUT 加工仿真
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-22
• 1.1 论文的研究意义12-13
• 1.2 文献综述13-21
• 1.2.1 整体叶轮加工的发展历程及研究现状13-15
• 1.2.2 数控加工编程和后置处理的发展历史、现状与趋势15-19
• 1.2.3 数控加工仿真技术的国内外研究现况19-21
• 1.3 论文主要研究内容21-22
• 第2章 整体叶轮的结构分析与工艺规划22-33
• 2.1 概述22-23
• 2.2 诱导轮的几何结构特点23-24
• 2.3 叶轮的加工流程24
• 2.4 叶轮加工工艺分析24-25
• 2.4.1 叶轮的加工技术要求24-25
• 2.4.2 叶轮的加工难点25
• 2.5 叶轮加工工艺规划25-32
• 2.5.1 叶轮加工的阶段划分26
• 2.5.2 叶轮毛坯的选择26-28
• 2.5.3 叶轮加工刀具的选择28-30
• 2.5.4 叶轮加工夹具的选择30-31
• 2.5.5 叶轮加工中切削参数和冷却方法的选择31
• 2.5.6 叶轮的加工路线31-32
• 2.6 本章小结32-33
• 第3章 基于UG的叶轮五轴联动铣削刀具轨迹设计33-42
• 3.1 概述33
• 3.2 基于UG平台的CAM一般过程33-34
• 3.3 叶轮的CAM编程34-38
• 3.3.1 叶轮加工方案的制定34-36
• 3.3.2 创建父节点组36-38
• 3.4 UG环境下CAM实现38-41
• 3.4.1 加工刀具轨迹和刀轨可视化仿真38-41
• 3.4.2 生成刀具轨迹文件41
• 3.5 本章小结41-42
• 第4章 五坐标数控机床后置处理算法42-49
• 4.1 概述42
• 4.2 五轴数控机床的结构形式42-44
• 4.2.1 双摆头型五轴机床42-43
• 4.2.2 双转台型五轴机床43
• 4.2.3 摆头转台型五轴机床43-44
• 4.3 后置处理算法44-48
• 4.3.1 带双回转工作台的五轴数控机床后置处理算法44-47
• 4.3.2 刀具摆动的五轴数控机床后置处理算法47-48
• 4.3.3 刀具摆动与回转工作台的五轴数控机床后置处理算法48
• 4.4 本章小结48-49
• 第5章 DMU100 MONOBLOCK数控机床后置处理程序开发49-64
• 5.1 概述49
• 5.2 基于UG通用后置处理模块的后置处理开发49-54
• 5.2.1 UG软件的后置处理编辑器—NX/Post Builder简介49-51
• 5.2.2 Tcl语言51
• 5.2.3 刀位文件格式分析51-54
• 5.3 DMU100 MONOBLOCK五坐标后处理程序开发应用54-63
• 5.3.1 DMU100 monoBLOCK机床常用代码及数控程序格式54-56
• 5.3.2 DMU100 monoBLOCK五坐标加工中心简介56-57
• 5.3.3 基于NX/PostBuilder的后处理程序编辑57-63
• 5.3.4 利用后处理程序生成NC代码63
• 5.4 本章小结63-64
• 第6章 叶轮数控加工的仿真64-85
• 6.1 概述64-65
• 6.2 数控加工仿真系统VERICUT软件简介65-69
• 6.2.1 VERICUT系统简介65-66
• 6.2.2 VERICUT系统主要功能66-67
• 6.2.3 VERICUT机床加工仿真过程67-69
• 6.3 虚拟铣床的建立69-77
• 6.3.1 机床建模的概念69-70
• 6.3.2 虚拟机床构建流程70-74
• 6.3.3 机床刀具库的建立74-77
• 6.4 虚拟机床的仿真加工77-81
• 6.4.1 仿真加工前的准备工作77-79
• 6.4.2 虚拟机床的仿真加工79-81
• 6.5 刀具轨迹的优化81-83
• 6.5.1 优化刀具轨迹的介绍81
• 6.5.2 优化刀具轨迹的方法81-83
• 6.6 实验验证83-84
• 6.7 本章小结84-85
• 第7章 总结及展望85-87
• 7.1 总结85
• 7.2 展望85-87
• 致谢87-88
• 参考文献88-92
• 附录1 DMU100 MONOBLOCK数控机床技术参数92-93
• 附录2 诱导轮加工的部分刀轨文件93-94
• 附录3 诱导轮加工的部分NC代码94-98
• 攻读硕士学位期间发表学术论文及参与项目情况98-99

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 邢济收;王宏志;杨庆东;;整体叶轮五轴数控加工的研究[J];机械设计与制造;2013年08期

2 王宏志;杨庆东;邢济收;胡市委;;五轴数控机床虚拟模型的开发[J];机械设计与制造;2013年09期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 王力爽;数控加工仿真及加工参数优化的研究[D];沈阳理工大学;2012年

2 周火金;复杂叶轮零件的熔积—铣削复合制造研究[D];华中科技大学;2012年

  本文关键词：叶轮类零件的五轴联动数控加工与仿真，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：309516