烟气轮机动叶片叶身数控加工方法研究

【摘要】烟气轮机是炼油厂催裂化系统的关键装置,是通过回收残余能量而节约电能的重要设备。烟气轮机的制造质量关系到能量回收效率的提高和回收系统可靠性的提高。动叶片是烟气轮机进气系统的主要零件,其叶身型面的加工精度决定能量回收的效率和整个能量回收系统的运行质量。动叶片的加工精度也就决定着烟气轮机的生产质量。烟气轮机动叶片的叶身曲面属于自由曲面。为了提高精度一次装夹完成整个曲面的加工,采用五轴联动数控加工最为合理。针对动叶片叶身曲面的数控加工,对加工过程中涉及到的叶片曲面模型的建立、叶片曲面数控加工的工艺分析、叶片曲面在五轴数控机床上加工的刀位轨迹规划、叶片曲面的仿真加工等方面进行了分析和研究。首先研究了叶片叶身曲面的模型建立,并采用非均匀有理B样条曲面去建立叶片叶身曲面。提出刀位轨迹的计算过程,对五轴数控加工动叶片叶身曲面的刀位计算和刀倾角计算进行了算法设计。研究了动叶片叶身曲面的建模方法。用CAD/CAM软件进行数控加工的编程过程必须要计算动叶片叶身曲面上某一点的表面法线向量,法向曲率等,需要正确分析和计算动叶片叶身曲面的微分几何特性才能编制出合理的数控程序。得到和设计数据拟合较好的曲面模型,为动叶片叶身曲面数控加工的自动编程做准备。为获得合适的到位路径,分析了现有刀位路径规划方法的特点,针对动叶片叶身曲面的特点,运用等残留高度法得到叶身曲面数控加工的刀位规划参数。研究了五轴数控机床加工动叶片叶身的刀具路径规划方法,应用POWERMILL软件的强大功能,得到刀具路径和数控加工程序代码。为了验证刀位轨迹计算得到的数控加工程序代码的可靠性,对动叶片叶身曲面进行了虚拟加工,验证了程序的正确性,避免了加工中刀具的干涉和碰撞。运用VERICUT软件建立了数控机床的仿真环境,并以此为基础实现了动叶片叶身曲面的仿真加工,验证了数控加工程序代码的正确性,进行了刀具路径的进一步优化。
【作者】张宏良；
【导师】李丙才；
【作者基本信息】兰州理工大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】烟气轮机；动叶片；刀位轨迹规划；数控加工；

【参考文献】
[1]佘焱,张嗣瀛.非线性控制系统的全局输出调节[J].自动化学报,1999,02:44-50.
[2]王剑.混合动力汽车模式切换过程转矩协调控制器设计方法研究[D].哈尔滨工业大学,控制科学与工程,2014,硕士.
[3]吴峰.沈阳地税数据平台征管子系统设计与实现[D].大连理工大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[4]吴霁霁.“孔子文化走向世界”问题研究[D].曲阜师范大学,专门史,2014,博士.
[5]桑旭.内质网分子伴侣29（ERp29）在胃癌中的表达特点及临床意义研究[D].蚌埠医学院,肿瘤学,2013,硕士.
[6]方娟娟.老年高血压合并糖尿病患者的血管舒张功能与胆红素有关[D].福建医科大学,内科学,2014,硕士.
[7]齐贺.寒区某高产奶牛场饲养管理和环境管理的调查与分析[D].东北农业大学,农业推广（专业学位）,2013,硕士.
[8]杨磊.基于FPGA的全景成像技术的研究与实现[D].中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）,信号与信息处理,2013,硕士.
[9]程傲.珠三角地区多机场放行时隙分配策略研究[D].南京航空航天大学,交通运输规划与管理,2013,硕士.
[10]张慧.学校组织文化对教师组织公民行为的影响[D].曲阜师范大学,教育学原理,2013,硕士.
[11]郭科妮.抑癌基因TSLC1对Wnt信号通路的影响及其抑制肝癌细胞生长的研究[D].浙江理工大学,生物化学与分子生物学,2013,硕士.
[12]郭亮.少周期脉冲在微介质结构传输中波形控制[D].西北大学,光学,2013,硕士.
[13]丁盈.Kotz分布的一些序关系及其相关不等式[D].华东师范大学,概率论与数理统计,2004,硕士.
[14]卞葆.我国纺织工业走出低谷的十大对策[J].中国纺织.1995(01)
[15]刘致滨.透析液pH值和电导率测量仪的设计与试验[D].南方医科大学,生物医学工程,2012,硕士.
[16]刘芳.汽车主传动锥齿轮可视化设计技术研究[D].上海工程技术大学,车辆工程,2011,硕士.
[17]单恺.世界优秀男子单打羽毛球运动员步法的特征分析[D].北京体育大学,体育教学,2013,硕士.
[18]万泰虎.超选择性肾动脉栓塞术治疗创伤性肾出血的临床应用研究[D].吉林大学,临床医学（专业学位）,2013,硕士.
[19]谢玲莉.基于改进的2DPCA与神经网络的人脸识别研究[D].浙江理工大学,电子与通信工程,2012,硕士.
[20]孙康.温敏胶束内荧光上转换和偶氮聚合物囊泡的近红外光致分裂[D].中国科学技术大学,高分子化学与物理,2014,硕士.
[21]任科英.实验室岩心声学速度测试中的频散现象[J].石油地球物理勘探,2011,05:779-782+836+665.
[22]岳修志.图书馆Apache服务器日志文件数据的分析[J].现代图书情报技术,2005,02:81-83.
[23]尹景南.多车相撞交通事故赔偿责任问题的研究[D].沈阳师范大学,法律,2014,硕士.
[24]李俊义.思想政治教育视域下大学生消费教育研究[D].吉林大学,思想政治教育,2012,硕士.
[25]翁平平.中等职业学校中机电专业和财会专业学生学习立体几何的差异研究[D].苏州大学,教育（专业学位）,2012,硕士.
[26]陈弋玺.算术运算细胞型膜系统自动设计与实现方法[D].西南交通大学,检测技术与自动化装置,2013,硕士.
[27]樊瑛.新时期以来中国乡土电影的文化解析[D].西安建筑科技大学,设计艺术学,2013,硕士.
[28]蒙有承.新时期农业信息资源开发与利用研究[D].广西大学,农业经济管理,2004,硕士.
[29]田蕾.硅在飞秒双脉冲作用下的烧蚀效率与荧光发射[D].吉林大学,原子与分子物理,2013,硕士.
[30]肖文俊.民国时期浙江农村合作运动研究（1928-1936）[D].华中师范大学,中国近现代史,2013,硕士.
[31]张家芳.邓小平对新时期中共党史学理论的贡献[D].安徽师范大学,中共党史,2004,硕士.
[32]邱磊.电动汽车负载测功台架的研究与设计[D].武汉理工大学,控制科学与工程,2013,硕士.
[33]张一君.关于Cristobal Balenciage设计的研究[D].北京服装学院,设计艺术学,2012,硕士.
[34]周欣.基于社会网络的江西产业集群创新网络研究[D].南昌大学,技术经济及管理,2012,硕士.
[35]王洪涛,何成明,房光华,傅磊.计及风电预测误差带的调度计划渐进优化模型[J].电力系统自动化,2011,22:131-135.
[36]梁颖.论纳税人听证权[D].山西财经大学,经济法,2013,硕士.
[37]杨荣.房县农村初级中学体育伤害事故调查研究[D].华中师范大学,学科教学,2014,硕士.
[38]黄雪芬.路径优化在智慧物流中的应用研究[D].湖北工业大学,机械工程（专业学位）,2013,硕士.
[39]杨平,王晓亮,李培,王欢,张立强,谢方伟.氮掺杂和空位对石墨烯纳米带热导率影响的分子动力学模拟[J].物理学报,2012,07:368-375.
[40]刘一冰.愈合时间对Ⅲ类骨质中微种植体稳定性影响的三维有限元分析[D].河北医科大学,口腔临床医学（专业学位）,2014,硕士.
[41]艾尼瓦尔·吐米尔,阿地里江·阿不都拉,阿不都拉·阿巴斯.天山森林生态系统树生地衣植物群落数量分类及其物种多样性的研究[J].植物生态学报,2005,04:615-622.
[42]李琛.纤维肌痛药物NBI-89138的制药工艺研究[D].杭州师范大学,有机化学,2013,硕士.
[43]王珋旭.社会比较及情绪启动对自我评价的影响[D].北京体育大学,应用心理学,2013,硕士.
[44]李瑞明,张鸿康,苗正,王小强.SPECTRUM集散控制系统在6000m~2/h制氧机上的开发和应用[J].冶金自动化,1992,02:27-29+35-60.
[45]徐颖.强降雨作用下类土质滑坡演化过程及破坏机理研究[D].中国地质大学,岩土工程,2014,博士.
[46]邢佳磊,杨洪耕,何亚平.地区电网运行单线图的智能自动布局[J].电力系统自动化,2010,04:59-64.
[47]徐康.湖北省大学生村官创业研究[D].南京农业大学,马克思主义基本原理,2012,硕士.
[48]曹郦胜.我国上市银行市场势力与股票价格变动的关系研究[D].浙江工业大学,技术经济及管理,2012,硕士.
[49]周晓晖.过渡金属纳米粒子的石墨烯表面的负载及其催化性能的研究[D].复旦大学,2013.
[50]郇弢.某数据记录器地面测试系统的设计与实现[D].中北大学,精密仪器及机械,2014,硕士.