基于UG的汽轮机叶片数控加工工艺及专用检测工具.ppt

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1、基于UG汽轮机叶片加工工艺及专用夹具设计南京农业大学南京农业大学机械设计制造及其自动化07级本科生毕业论文答辨指导老师：陈光明答辩人：凌帆叶片是汽轮机的核心零件之一，汽轮机性能的优劣和效率的高低主要取决于叶片型面的设计和加工水平。随着数控技术的发展和应用，更多集成化CAD/CAM软件的出现，使对叶片等复杂零件的造型和加工更加便捷。本课题主要研究了基于UG的汽轮机叶片三维造型设计、汽轮机叶片加工工艺设计，重点研究了基于UG的汽轮机叶片数控加工技术。本文详细介绍了基于UG的汽轮机叶片的三维建模；阐述了叶片从毛坯粗加工到叶

2、片型面精加工的加工工艺及工艺流程，另本文介绍了叶片叶身加工的专用夹具设计。课题简介www.themegallery.com本课题设计步骤叶片建模加工工艺数控编程夹具设计本课题以QD162R动叶片为原型，完成了基于UG的三维建模。本课题在工厂现有加工工艺的基础上对其进一步改进。本课题基于UG/CAM模块完成了对QD162叶片叶身的数控编程、加工仿真、以及NC代码的生成。本课题完成了基于XH715C立式加工中心的专用夹具设计。www.themegallery.comQD162R叶片的三维建模1.在实习过程中获得了叶片各截

3、面型线的数据点，在Autocad中利用样条曲线命令将这些点连成光顺的样条曲线，以下是叶身A-A截面到K-K截面的曲线：www.themegallery.comQD162R叶片的三维建模2.应用UG的Translation模块将这些cad样条曲线导入UG，根据工艺图可知A-A截面到K-K截面等距排列且它们之间间隔相等的距离16.5mm。在导入成功后，通过变换平移命令将这些截面顺序平移16.5mm。www.themegallery.comQD162R叶片的三维建模3.将这些曲面包络成汽轮机的叶身曲面，需要应用UG中的曲线

4、网格命令。分别选取截面曲线以及导线，设置U向及V向的曲线阶次为3次，补片类型为多个。曲线的阶次越高，则曲线的光顺性越好，这样保证了汽轮机叶道部分的设计精度。www.themegallery.comQD162R叶片的三维建模4.创建叶片的叶根：选择草图/选择基准面/绘图。绘出如下所示叶根轮廓曲线。将叶根曲线拉伸得到叶根实体。选择/细节特征/拔模角，打开如下左图对话框，设置参数之后创建叶根倾斜角如下右图所示。www.themegallery.comQD162R叶片的三维建模5.叶片是通过铆钉孔、拉筋孔等装配部分与汽轮机的

5、转子部分相连接，通过在叶身曲面上创建孔操作生成拉筋孔，通过创建圆柱体并通过布尔操作求差生成铆钉半孔。www.themegallery.comQD162R叶片的三维建模叶片的最终实体造型www.themegallery.comQD162R叶片的加工工艺1.叶片的总体加工方案：在叶片的加工过程中选择合理的加工工艺基准，确定合理的工艺流程和加工方法，设计合理可靠适用的工艺装备，研究设计严密可靠的测量方法，才有可能加工出合格的叶片。一般叶片结构十分复杂,叶片各部间相对位置精度要求高。因此,尽可能地采用设计基准作加工基准、测量

6、基准,尽可能地在不同的工序中用同一基准进行加工和测量,使该基准既能用于叶根的加工又能用于径向面的加工、型线的加工和铆钉头的加工。这对于保证叶片各部的相对位置,满足设计和装配的要求是十分重要的。www.themegallery.comQD162R叶片的加工工艺2.选择毛培:叶片的毛坯一般是铸造或精锻而成,六方都留出一定的加工余量，毛坯选择为方坯六方铸造料，材料为0Cr17Ni4Cu4NbQD162R动叶片的毛培www.themegallery.comQD162R叶片的加工工艺叶片的加工工序1.铣六方2.磨六方3.粗精铣

7、叶根槽4.铣叶根圆弧5.磨叶根两侧6铣气道收缩度7.铣叶顶两侧8.铣工艺台9.精铣叶根径向面10.铣气道背弧11.铣气道内弧型面12.粗精钻拉筋孔13.线切割叶根14.铣被根冠径向面15.铣铆钉半孔16.钳工修圆17.精光www.themegallery.comQD162R叶片的加工工艺叶片加工好之后，需要进行毛刺处理和表面硬度检验，如果硬度达不到要求，则还需要进行热处理以获得符合要求的硬度条件。尺寸精度要求也要达标，否则装配上转子时，结构不紧凑，容易发生意外事故。下图为QD162R叶片成品图。www.themega

8、llery.comQD162R叶片的数控加工工艺数控加工编程是复杂零件数控加工中最重要的内容，它主要包括：对零件进行三维造型；选定数控机床、刀具和加工工艺方案；进行刀位计算并生成刀具运动轨迹；对刀具运动轨迹进行仿真，校验和编辑，并生成刀位文件；最后通过后置处理程序将刀位文件转换成数控机床可读的NC代码。X715C立式数控加工中心www.them