叶片型面数控砂带抛磨CADCAM系统研究.pdf

江南大学硕士学位论文叶片型面数控砂带抛磨CAD/CAM系统研究姓名：陈则仕申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：张秋菊20070301要摘叶片在汽轮机、燃气轮机、航空发动机、船舶推进器等动力装置中是关键零件。叶片型面作为典型自由曲面所具有的复杂的几何形状特征使得它的设计加工历来就是难点。围绕着叶片型面的抛光磨削加工目前国内还没有经济可靠的数控抛磨设备各大叶片厂家不得不引进价格高昂的多轴砂带抛磨数控机床、抛磨工业机器人。结合我国具体国情研究叶片型面抛磨加工相关技术自主研制一套经济、高效、能满足一定精度要求的叶片型面抛磨数控加工专用设备切实解决叶片生产当中实际存在的这一生产难题具有十分重大的意义。一套完整的数控机床设备主要由配套疌系统、计算机数控系统以及机床机械结构本体三个部分组成叶片砂带抛磨数控设备的研制也主要涉及这三个方面内容的研究。本文首先分析叶片几何特征对控制刀具位姿的影响从理论上对完成叶片砂带抛磨加工所需机床轴数作出了合理解释初步确定了机床结构形式提出“三轴数控街崾侄钡奈逯崃6在此基础上沿着数控加工路线以叶片模型为输入生成刀轨完成前置处理。推广应用机器人学中经典的ǔ晒饩隽宋逯峄苍硕ЫＮ侍猓ü硕Х唇猓由刀轨生成代码的后置处理过程将刀位轨迹直接转化为机床各轴运动参数。将该结果输出到仿真环境中以机床运动加工过程仿真取代刀轨验证仿真和数控代码验证仿真；输出到开放式数控系统驱动机床从而实现了叶片型面砂带抛磨加工的疌／囊惶在琧系统方面、疎等商业软件作为通用软件均不能针对叶片砂带磨削氖导是榭鼋蟹抡妗⒏ㄖ圃臁Ｎ4耍赨肪诚拢酆蟄Ｗ芭洹⒍慰7ⅰ运动分析各功能模块完成三类五轴机床叶片抛磨加工的加工过程仿真。在已有基于的Ｏ低晨蚣苌希黾恿俗杂汕摺⑶娴慕９δ埽⑹迪至艘镀兔娴腃建模将平台上的加工过程仿真移植到基于的开放平台上。在数控系统方面采用基于总线的国产固高硕刂破髯魑?刂葡低车硬件核心建立了一个针对叶片砂带抛磨加工的开放式三轴“软数控系统”。关键词：叶片型面、砂带抛磨、疌／⒓庸す谭抡妗．ǎ硕Ы！⒖数控加工方案。化集成。／放式数控、疌／疌琒瑃甤甇琋甊瑃—珺疌／琈勰琣”瑆膇—甌琺；琒疎．畂琯瓵瓼【：甀疭猵．．·．瑃：导师签名：喹塑葑签名：琢堑缝二嘲年鮸参独创性声明关于论文使用授权的说明期：上一妒晗嗳本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知除了义中特别加以标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果也不包含本人为获得江南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我’同鞯耐径员狙芯克龅娜魏我诚拙涸诼畚闹凶髁嗣本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定：江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阅可以将学位论文的伞部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。确的说明并表示谢意。第一章绪论引言叶片数控砂带磨削加工研究现状汽轮机、燃气轮机、航空发动机、船舶推进器等装置靠各种叶轮来工作而叶轮又由形状复杂的叶片构成。叶片的几何外形加工精度是一个非常重要的质量指标它直接影响着整个动力装置的性能。不同装置对叶片的要求有所差别因而叶片型面的成形规律也不尽相同。对于成形叶片因为不同截面的截面线形状相似而且其背面弧线的曲率半径相同所以这类叶片可以用成形刀具来加工。而对于非成形叶片多由离散点的坐标值来表示这类叶片不能用成形刀具来加工只有