航空叶片多轴数控加工刀具轨迹生成算法研究

【摘要】在工业产品里,叶片的使用非常广泛,尤其是叶片在航空发动机领域里更具有特殊重要的意义。现代航空发动机设计中使用到了大量复杂形状的叶片零件,如何更快、更好的制造出复杂外形的叶片零件已经成为航空发动机制造中的关键技术之一。本文针对叶片数控编程中存在叶片的加工精度不高、叶片加工效率低下、编程过程繁冗、经验性强、特殊形状的叶片编程难度大等诸多问题,提出了一种新型高质高效的叶片螺旋铣数控加工方法,研究并实现了三种构造螺旋线轨迹的具体方法,即参数域插值法、驱动面／投影法和平面求交／分段法。通过对比分析,给出了各个方法的优缺点,对螺旋轨迹匹配的进刀方式和多层螺旋轨迹构造方法,并利用NX实现了叶片螺旋铣轨迹的构造。根据叶片几何结构和螺旋铣削的特点,研究了空间自由曲面无干涉刀位轨迹的原理和算法,并重点研究了刀具接触点计算的算法,并依据多轴加工理论对螺旋加工轨迹生成算法全过程展开讨论,实现球头刀螺旋铣多轴高效光滑轨迹编程。利用NX根据上述方法生成数控加工的刀具轨迹,并在NX中进行仿真模拟,最后利用NX/Post后置处理器生成与数控机床相匹配可执行的叶片数控加工程序。最后以某叶片的加工为例,验证了所研究方法的正确性和可行性。
【作者】王智杰；
【导师】曹岩；白瑀；
【作者基本信息】西安工业大学，机械设计及理论，2014，硕士
【关键词】航空叶片；多轴；螺旋铣；刀具轨迹；算法；

【参考文献】
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