基于UG的离心叶轮计算机辅助设计与制造.pdf

《基于UG的离心叶轮计算机辅助设计与制造.pdf》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、Techn010gyandTeSf工艺与检测基于UG的离心叶轮计算机辅助设计与制造林立(北京交通大学机械与电子控制工程学院，北京100044)摘要：针对应用于航空航天和船舶行业中的半开式离心叶轮，提出了利用UG软件进行半开式离心叶轮计算机辅助设计与制造的方法，包括叶轮造型、刀具路径规划、后置处理以及在UG环境和Vericut两种环境中分别进行刀位源文件和NC程序的仿真，最后通过一个例子验证了方法的正确性。关键词：离心叶轮计算机辅助设计与制造刀具轨迹数控加工中图分类号：TH122文献标识码：ACAD&CAMforcentrifugalimpellerbasedonUGUNLi(Scho

2、olofMechanicalandElectricalControlEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，CHN)Abstract：Semi—opencentrifugalimpelleriswidelyusedinaerospaceandshippingindustries，thispaperproposesamethodtocompleteCAD&CAMofsemi-opencentrifugalimpellerbyUGsoftware，whichincludesim—pellermodeling，toolpath

3、planningandpost-processingandthentosimulatethecutterlocationsourcedocumentsandNCprogramsinUGandVerieutrespectively．FinallyIanexampleshowsthatthemethodiscorrect．Keywords：CentrifugalImpeller；CAD&CAM；ToolPath；NCMachining半开式离心叶轮是航空发动机、航天推进系统、高法，形成叶盆、叶背两个面，再取这两个面的中间偏置速舰船推进系统中典型的零件，在军事、民用方面均有面，利用这个偏置

4、面的叶根线绕UG中建模坐标系的极其广泛的用途。而由于叶轮空问形状的复杂性以及z轴扫掠360。形成轮毂面，然后裁剪掉叶片多余的部对强度的高要求使其对加工制造提出了更高的要求。分。叶盆和叶背曲面都要进行相应的延伸和裁剪。叶传统的加工方法主要有铸造成型后修光法、石蜡精密片造型中很重要的一点是：前缘曲面的造型以及其和铸造法和三坐标仿形铣削法等，但这些加工方法效率叶盆、叶背曲面的衔接连续性。前缘曲面与叶盆、叶背较低，加工质量也较差。随着计算机辅助设计(Corn-曲面之间应保持二阶曲率连续。最后将叶盆、叶背曲puter-aidedDesign)、计算机辅助制造(Computer—aided面和轮

5、毂面之间进行倒圆角，这样就完成了一个叶片Manufacture)技术的发展，利用计算机来进行叶轮造型的全部造型。然后将这个叶片阵列，阵列次数为叶片与加工得到了广泛的应用。国内外学者有的利用Mastercam进行小扭曲度长短叶片半开式叶轮造型，并计算了流道和叶片的刀位轨迹；也有的学者利用UG进行了小扭曲度半开式叶轮的编程，并用UG进行了后置处理和仿真¨J。本文给出了用UG软件进行半开式离心叶轮(如图1)造型与数控编程的方法，并通过一个例子验证了方法的正确性。1叶轮造型叶片数据点由三坐标测量机测定，并进行精简筛选后给定。叶片的造型采用由点成线、由线成面的方图1半开式离心叶轮工艺与检测Te

6、Chn010gyandTest个数，阵列问隔角度为相邻叶片夹角，就可以得到所有的叶片。通过以上操作步骤就完成了半开式离心叶轮的整体造型。2刀具路径的规划与仿真2．1流道刀具轨迹规划流道的轨迹规划包括四步，其中前三步是流道的粗加工轨迹规划，最后一步是流道的精加工轨迹规划。根据UG软件的特点，前三步采用偏置底部轮毂曲面的办法，一共偏置3次，偏置时考虑加工的余量，为了避免干涉和过切，需要对偏置的流道曲面进行修图3短实线下刀位置剪，然后在修剪的曲面上进行刀具轨迹规划。2．1．1流道粗加工刀轨三角区域，比第一种方法要好。先对流道的上方部分进行粗铣，由于这部分的轮从短实线处下刀可以提高叶轮轮毂面

7、的加工效毂面没法与叶片或是轮毂面一起加工，为了提高加工率，同时也可以加工三角区域。采用流线驱动方式，并效率，单独分离出来加工，采用将轮毂面沿其法线方向可以通过调整流线的数目来调整轨迹的疏密程度。注偏置，当然这个轮毂面是要经过裁剪后才能偏置的，偏意流线驱动要选择切削区域为当前加工曲面。还有一置后还要将两边叶片沿其法线方向偏置刀具半径距种办法是将流道曲面沿V=0．5的u线分成丽块，V为离，然后以叶片偏置面为边界裁剪轮毂偏置面，得实线，u为短实线，但两部分轨迹要