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4.3 整体叶轮的制造难点 24
4.4 整体叶轮的加工工艺方案规划 24
4.4.1 整体叶轮加工阶段的划分 24
4.4.2 整体叶轮的毛坯选择 26
4.4.3 整体叶轮的刀具选择 27
4.4.4 整体叶轮的机床选择 28
4.4.5 整体叶轮的机床夹具选择 29
4.4.6 整体叶轮的对刀点和换刀点选择 30
4.4.7 整体叶轮的加工工序路线 31
5 UG环境下整体叶轮CAM编程及后置处理 33
5.1 概述 33
5.2 整体叶轮的CAM编程 33
5.2.1 确定加工坐标系 33
5.2.2 设置刀具类型及参数 34
5.2.3 几何体设置 35
5.2.4 插铣粗加工设置 36
5.2.5 叶片粗加工设置 39
5.2.6 叶片和分流叶片精加工设置 43
5.2.7 叶毂精加工设置 47
5.2.8 环形阵列设置 50
5.3 后置处理 52
5.3.1生成NC代码 54
5.3.2 仿真验证 55
6总结与展望 57
6.1 总结 57
6.2 研究方向的展望 57
致谢 59
主要参考文献 60
1绪论
1.1 选题背景
在航空、航天及透平机械领域中，整体叶轮得到了广泛地运用，它是一种设计造型比较规范以及工作原理比较典型的通道类复杂零部件。同时其被看作为透平机械领域的核心部件之一，工作曲面的设计涉及到机械原理、空气动力学、流体力学等多种学科的综合。因此在整体叶轮的设计以及生产中，其多种曲面的加工工艺、加工周期和加工技术要求对其工作性能的影响都应着重加以考虑。
众所周知，在汽车、船舶、航空航天的领域中，整体叶轮一直作为其发动机等设备的重要组成部分。另外，特别是在加工周期上，整体叶轮叶片的加工周期往往将占到整台发动机设备的百分之三十五左右。然而，为了满足一些特殊用途的需求，在发动机的研究和生产过程中，叶片曲面的设计都将面临频繁地改动，然而这些繁琐的工作量都将对叶片曲面的加工工艺、加工周期和加工技术要求带来了较大的麻烦。同时，在整体叶轮的工作流程中，叶片曲面需要承受比较复杂的应力变化和较大的振幅，因此以上因素都对整体叶轮的制造材料、机械加工工艺方案等方面提出了较高的标准。正是基于这些要求和标准,我们更应该重视整体叶轮的理论研究、建模方法和加工仿真等方面，从而提高整体叶轮在透平机械中的工作性能以及缩短整体叶轮的加工周期。
当前，在我国生产整体叶轮的企业中，大多数均采用的是从国外大型软件企业，花大手笔资金引进的一些CAD/CAM软件，如UG, IDEAS等。在这些先进软件的使用过程中，一般我们通过输入整体叶轮有关参数后，可以生成需要加工整体叶轮的相关数控加工程序。但是通过这种方法得到的模型与加工程序往往有着或多或少的缺陷，运用在实际生产中仍然保持疑惑的态度。然而在国外的一些著名企业中，他们一般都会采用整体叶轮五轴数控加工的专用软件来提高数控加工效率和加工质量，在这其中主要有美国的NREC公司整体叶轮加工专用软件，瑞士的Starrag数控机床所自带的整体叶轮数控加工模块。通过这些专用软件和模块，不管在整体叶轮的模型建立，还是后续的数控加工程序的生成，都对实际的生产加工起着关键性的作用。
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