轴流式水轮机叶片三轴与五轴虚拟制造对比研究-论文.pdf

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1、第1期组合机床与自动化加工技术NO．12014年1月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJan．2014文章编号：1001—2265(2014)01—0o20—06DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．01．006轴流式水轮机叶片三轴与五轴虚拟制造对比研究申毅莉(梧州学院电子信息工程系，广西梧州543002)摘要：论文以轴流式水轮机叶片为研究对象，在加工理论分析的基础上，对叶片进行加工工艺分析和规划，包括确定机床类型、

2、装夹方式、刀具选用、加工轨迹等。然后分别采用三轴和五轴联动数控机床对叶片进行虚拟制造，即几何切削仿真和机床切削仿真。最后对虚拟制造结果进行分析，得到结论，采用五轴联动数控机床加工叶片，虽然叶片的加工精度较高，加工效率也较高；但成本及加工费用也相对较高。所以在叶片加工精度要求不太高的情况下，采用三轴联动数控加工叶片比较经济实惠，但要控制好误差。关键词：叶片；三轴联动；五轴联动；虚拟制造中图分类号：TH165；TG65文献标识码：AContrastResearchfor3-．axiand5-axisVirtua

3、lManufacturingofAxialFlowTurbineBladesSHENYi．1i(DepartmentofElectronicsInformationEngineering，WuzhouUniversity，WuzhouGuangXi543002，China)Abstract：Inthispaper，astheresearchobjectoftheaxialflowturbineblades，thebladesareanalyzedandplannedbasedontheprocessingt

4、heoryanalysis，includedthemachinetooltype，theclampingway，toolse—lection．cuttingpathetc．Axialflowturbinebladesaremanufacturedvirtuallybymeansof3一axisand5-axisCNCmachinetoolsrespectively，thataregeometrycuttingsimulationandmachinecuttingsimulation．Final—ly，con

5、clusionisgot．Thebladesaremanufacturedby5一axisCNCmachinetools，SOthatthehighermachi—ningaccuracyandeficiencyofblades，butthehigherexpensesandprocessingcost．Therefore，Inthecaseofthelowerblademachiningaccuracy．thebladesaremanufacturedby3一axisCNCmachinetoolsbutt

6、hetoleranceiscontrolled．Keywords：blade；3一axisCNCmachine；5一axisCNCmachine；manufacturedvirtually有的技术装配三轴联动数控机床加工叶片，保证加0引言工质量，提高加工效率。因此，有必要分别对三轴叶片加工的数控编程是叶片制造中一项非常重要和五轴联动数控机床加工叶片的质量做出对比分的工作。由于轴流式水轮机叶片的曲面形状复杂，且析，使这些企业清晰了解并认识三轴和五轴联动数大多为不展开的雕塑曲面，因此传统的加工方法采用控机床加工

7、叶片的质量差异，根据企业的生产要“木模法”或结合普通数控机床，进行加工制造，此加求，合理选择符合自己要求的生产装备。工工艺存在生产效率低、劳动强度大，不能有效保证叶本文内容将分别就三轴和五轴联动数控加工叶片片型面的准确性和制造质量。进行对比分析。随着数控技术与多轴联动数控机床的发展，使用多轴联动数控机床能克服上述弊端，但是多轴联1~jn-r参数的理论基础动数控机床，属于高端产品，运动精度高，价格昂1．1走刀步长的确定贵，编程相对复杂。因此，对于原先使用“木模1．1．1确定走刀步长方法法”或结合普通数控机床加

8、工叶片的生产企业，不曲面加工刀具轨迹步长计算方法可分为三类：等太可能在较短时间内将原有的老旧设备更新为多步长法、步长筛选法和步长估计法]。轴联动数控机床及配套设备。这些企业寻求用原收稿日期：2012—07—03：修回日期：2013—04—24基金项目：广西高等学校科研项目一般项目：面向制造特征的叶片数字建模和物理仿真的研究(2013YB225)；梧州学院院级科研项目：基于Veri—cut的叶片类零件多轴虚拟制造及