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时间:2020-04-05
《基于POWERMILL的航空整体叶轮五轴数控加工研究.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、第8期机械设计与制造2015年8月MachineryDesign&Manufacture253基于POWERMILL的航空整体叶轮五轴数控加工研究曹著明,王刘菲,朱熵,纪文龙(1.北京电子科技职业学院,北京100176;2.北京航空航天大学,北京100083)摘要:航空整体叶轮是航空发动机的核心部件,整体叶轮的加工技术体现了一个国家装备制造业的发展水平。绍了整体叶轮的功能作用、技术要求及加工难点等;系统介绍了某轴流式航空整体叶轮的加工流程;详细解析了各个环节的核心技术,包括工艺、夹具、刀具、刀住轨迹设计、仿真
2、验证以及实际加工等。经验证,采用该工艺流程及刀轨策略非常成功,加工出的整体叶轮达到了设计和精度要求。最后提出了整体叶轮下一步研究的重点及待解决的问题。关键词:航空整体叶轮;五轴加工;关键技术;研究;刀位轨迹;工艺工装中图分类号:TH16;TG659文献标识码:A文章编号:1001—3997(2015)08—0253—03KeyTechnologiesResearchonthe5-AxisMachiningofaCertainIntegralAviationImpellerCAOZhu-ming,WANGLiu
3、-fei,ZHUYu,JIWen—long(1.BeijingPolytechnic,Beijing100176,China;2.BeihangUniversity,Beijing100083,China)Abstract:lntegralimpelleristhekeycomponentofoeroenginc,whichreflectsthedevelopmentlevelofacountry’Sequipmentmanufacturingindustry.Thefunction,technicalreq
4、uirementsand.processingdifficultywereintroduced.Themachiningprocessesofaaxial-flowimpellerwasdescribed.Thecoretechnologies,includingprocesses,fixtures,tools,cutterpathdesi~,simulationandtheactualprocessing,wereanalyzed.ItWaSprovedthattheprocessandthetoolpat
5、hstrategywereverysuccessful,andtheintegralimpellerwhichWasproducedhadsatisfiedthedesignandaccuracyrequirements.Finally,itpresentsthestudyfocusoftheimpellerandtheproblemtobesolved.KeyWords:IntegralAviationImpeller;5-AxisMachining;KeyTechnologies;Research;Too
6、lPath;Technology&Equipment叶片最大厚度1.6m,最小厚度0.6mm;叶片曲面及轮毂曲面表1引言面质量Ra1.6,叶片形状精度误差(.03)mm。航空工业是一个国家综合国力的象征;航空工业的核心技术是发动机技术;航空发动机已成为一个国家科技水平、军事实力和综合国力的重要标志之一。据统计,航空发动机中80%的零部件都是是叶轮和叶片。如果说飞机的核心是发动机的话,那么发动机的核心就是叶轮叶片。所以叶轮叶片加工技术的研究,对航空制造业的发展有着重要的意义。整体叶轮按气流的运行方式分为轴流式叶
7、轮和离心式叶轮。轴流式叶轮工作时,空气的流动方向与轴线方向平行,主要提供给飞行器提供向前运动的动力;而离心式叶轮工作时,空气的流动方向远离轴线方向,主要提供给飞行器向上升的动力。图1轴流式整体叶轮介绍的是轴流式航空整体叶轮的加工,如图1所示。该整体Fig.1I.axialFlowImpeller叶轮基本参数及技术要求为:铝合金扭曲叶片,开式整体叶轮;最大为保证整体叶轮达到航空发动机气动性能的要求,整体叶直径为200mm,叶片数量为16个,叶片悬长45mm,叶片宽50mm,轮上的叶片普遍都是由复杂组成。该复杂曲
8、面是经过三维扭曲形来稿日期:2015-01—30作者简介:曹著明,(1981一),男,福建宁化人,硕士研究生,讲师,主要研究方向:数控加工技术研究254曹著明等:基于POWERMILL的航空整体叶轮五轴数控加工研究第8期成的,几何精度要求都比较高。同时由于整体叶轮在高温高压的恶劣环境中工作,所以选用的材料基本都是难加工材料,因此加工整体叶轮不仅需要高端的五轴机床,还需要高效的CAD/CAM软件来设计
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