整体叶轮的曲面造型及五轴数控加工

《整体叶轮的曲面造型及五轴数控加工》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、华中科技大学硕士学位论文整体叶轮的曲面造型及五轴数控加工姓名：顾玉娜申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：熊有伦;熊蔡华20070529华中科技大学硕士学位论文摘要整体叶轮是一类典型的自由曲面零件，它的设计和制造精度直接决定了其工作效率。由于国外的叶轮加工专用软件价格昂贵并且通用性差，令大多数厂家难以承受。所以编制自主产权的CAD/CAM软件是解决叶轮精确加工的最好办法。本课题主要研究压气机整体叶轮的CAD/CAM技术，目的就是实现叶轮的五轴联动数控加工。本文主要研究方向为叶轮复杂曲面的NURBS造型方法和特殊结构五轴机床的后置处理。主要内容有：讨论了五轴联动加

2、工原理，从几个方面分析了整体叶轮五轴联动加工的必要性。分析了整体叶轮的结构特点，从气动性方面总结了叶轮叶片复杂曲面造型的要求，深入研究了自由曲面拟合的NURBS方法，并用Matlab编制了NURBS曲面造型通用程序，只需输入指定格式的型值点数据就可以生成任意阶次NURBS自由曲面。介绍了IGES标准，编程实现了程序计算结果向IGES文件的转换，最后实现了造型结果在UG界面的可视化，并用基于曲率和基于光照的方法对曲面进行了质量分析，验证了造型方法的优越性。分析了整体叶轮数控加工的关键问题和五轴加工工艺，讨论了整体叶轮的刀轨生成方法，并对加工中的干涉和碰撞问题进行了研究。分

3、析了任意结构五轴机床的后置处理算法和通用后置处理系统原理，并基于UG/PosterBuilder对HSM600U五轴数控机床进行了后置处理。最后，概括论述了本文的主要研究结论，指出了需要进一步完善和改进的内容，并对以后的研究作了展望。关键词：整体叶轮NURBS曲面造型五轴加工后置处理1华中科技大学硕士学位论文AbstractIntegralimpellerisatypeoffreeformsurfacepart.Itsdesignandmanufactureprecisiondecidemachine’sthrustefficientdirectly.Therearep

4、rofessionalpropellerCAD/CAMsoftwareoverseas,butthesesoftwareareveryexpensiveandtheirpracticabilityareverybad,manynationalfactoriescannotpaythem.Itisthebestwaytosolveallproblemstodesigningprofessionalsoftwarewithindependentintellectualpropertyrights.Tocarryout5-axismanufacturing,theCAD/CA

5、Mtechnologyofcomplicatedimpellersurfaceisstudiedindetailinthisproject.Theprimaryaspectsofthethesisaresurface-modelingofintegralimpellerandpostprocessingofspecial5-axismachine.Thecontentofthethesisisasfollow:Basedontheprincipleof5-axis,thenecessityofmanufacturingintegralimpellerusing5-axi

6、sCNCmachineisanalyzedfromseveralaspects.Basedonthegeometrycharacteristicsofintegralimpeller,discussingtherequirementsofsurface-modelingusingprincipleofpneumatic.TheNURBStechniqueofsurfacefittingisthoroughlyresearched.ProgrammingonpersonalcomputercompletesthesurfacefittingapplyingNURBStec

7、hnique.Accordingtothis,anyorderNURBSsurfacecanbegenerated.IGESisintroduced,programmingcompletestransformingfromcomputationalresultstoIGES.Accordingtothis,geometrysculptisfinishedinUG.Thequalityoffreeformsurfaceisanalyzedapplyingtechniquebasedoncurvatureandilluminationresp