[工学]整体叶轮曲面造型及数控加工工艺研究

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1、南昌航空大学高职学院毕业论文南昌航空大学高职学院毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：叶轮复杂曲面造型及数控加工编程II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：1．原始资料：叶轮复杂曲面零件蓝图或数据及其技术要求，零件生产批量为单件生产；2．结合数控加工过程中的外延内容如几何建模等技术，对叶轮的五轴数控加工进行研究；3．利用B样条曲线插值反求直纹面叶片的方法，进而借助CAD完成了叶轮几何造型；4．对三维叶轮零件进行数控加工仿真，形成刀位轨迹并完成数控加工编程；III、毕业设计(论文)工作内容及完成时间：1收集

2、有关资料（2周）2对叶轮的五轴数控加工进行研究；（2周）3熟悉B样条曲线插值反求直纹面叶片的方法，完成了叶轮复杂曲面几何造型(4周）4对三维叶轮零件进行数控加工仿真，形成刀位轨迹并完成数控加工编（3周）5绘制图纸，撰写毕业论文。（3周）南昌航空大学高职学院毕业论文Ⅳ、主要参考资料：[1]张洪兴等.数控机床编程、操作、维修，北京：航空工业出版社，2001.10.[2]曾向阳，谢国明.UGNX基础及应用教程（建模、装配、制图）.北京：电子工业出版社，2003.[3]盛晓敏等.先进制造技术，北京：机械工业出版社，2000.9.[4]李鲤，刘

3、善春.基于UG下的数控加工快速编程，大众科技，2005.7(81).[5]F.BACKS.Concurrentmanufacturingofpartsandtoolsforthesheet-metalIndustry.IntelligentManufacturing(1998)9,347-352.[6]赵玉刚、宋现春．《数控技术》．北京：机械工业出版社．2003．高职学院院（系）专业类069021班学生（签名）：日期：自年月日至年月日指导教师（签名）：敖志强助理指导教师(并指出所负责的部分)：飞行器制造工程系（室）主任（签名）：南昌航

4、空大学高职学院毕业论文摘要整体叶轮曲面造型及数控加工工艺研究学生姓名：班级：069021指导老师：摘要：叶轮类零件是一类具有代表性且造型比较规范的、典型的通道类复杂零件，其形状特征明显，工作型面的设计涉及到空气动力学、流体力学等多个学科，因此曲面加工手段、加工精度和加工表面质量对其性能参数都有很大影响。故叶轮的设计与制造密不可分。传统的叶轮加工方法是叶片与轮毂采用不同的毛坯，分别加工成形后将叶片焊接在轮毅上。此方法不仅费时费力，且叶轮的各种性能难以保证。近年来，多轴数控技术尤其是五轴数控技术的发展使得叶轮的整体加工成为可能并日益普及。

5、本论文以整体叶轮曲面造型及数控加工工艺研究等为核心内容，结合数控加工过程中的外延内容如几何建模等技术，对整体叶轮的五轴数控加工进行了较为全面的研究。讨论了利B样条曲线插值反求直纹面叶片型线的方法，进而借助UG完成了直纹面形式的整体叶轮几何造型。结果表明针对一组空间坐标点和各点处的厚度值，采用累加弦长参数化对其进行三次B样条曲线插值，可保证该空间曲线二次连续，同时各点处的厚度值也二次连续，这种方法可用于多维数据的插值与逼近。数控加工是CAD/CAM技术中的重要环节之一，刀位轨迹规划又是数控加工技术的关键，本文也重点讨论了整体叶轮零件的刀

6、位轨迹规划问题。首先，给出了毛坯的制备、定位基准及加工路线的拟定、刀具类型和切削参数的选择；然后介绍了整体叶轮零件粗加工阶段的刀轨规划，采取分层渐进的方式对毛坯进行分层铣削；最后分析了整体叶轮叶片曲面的局部曲率变化特征，以相对于驱动面方式规划精加工刀轨。由于叶片空间重叠区域大，在加工过程中，重点考虑了刀轴矢量的控制，在UG上完成整体叶轮零件的模拟加工过程。关键词:整体叶轮B样条曲线插值直纹面刀位规划仿真i南昌航空大学高职学院毕业论文目　录摘要i目　录i第一章　绪论11.1数控加工技术概述11.2复杂曲面造型技术21.3复杂曲面零件数控

7、加工技术31.4论文的主要研究内容和工作5第二章　复杂曲面的CAD造型方法62.1引言62.2整体叶轮三维造型研究92.2.1叶轮原始造型数据92.2.2创建叶轮92.3本章小结14第三章　复杂曲面零件的数控加工编程153.1整体叶轮零件数控加工工艺设计153.1.1选择材料和确定毛坯153.1.2选择定位基准153.1.3拟定加工路线163.1.4确定工序具体内容163.1.5数控加工工序的定位装夹设计173.2螺旋桨零件数控加工程序编制183.2.1确定加工坐标系183.2.2刀具类型及参数183.2.3切削参数213.2.4五坐

8、标数控刀具轨迹规划243.2.5刀轴控制方式303.3本章小结31第四章　结论324.1结论32致谢34南昌航空大学高职学院毕业论文第一章　绪论1.1数控加工技术概述随着设计理论和技术的提高，社会对产品多样化的要求日益强