半开式整体叶轮数控插铣加工刀具轨迹规划研究的中期报告.docx

半开式整体叶轮数控插铣加工刀具轨迹规划研究的中期报告
中期报告：
一、研究背景
近年来，叶轮制造作为航空、航天、石油、化工等行业的重要组成部分，也成为了数控加工领域的研究热点。针对传统的叶轮加工方式存在的精度低、效率低和工艺难度大等问题，半开式整体叶轮数控插铣加工技术逐渐得到关注和广泛应用。该技术利用数控铣床的高精度加工能力，实现对叶轮叶片的高效加工。然而，其中的刀具轨迹规划问题仍然是关键的研究方向。
二、研究内容与任务
本研究旨在探究半开式整体叶轮数控插铣加工刀具轨迹规划方法，具体任务如下：
1.对半开式整体叶轮的结构进行建模，分析叶片的几何特征和加工特点。
2.分析目前常用的刀具轨迹规划方法，如直线轨迹、圆弧轨迹和样条轨迹等，评估其在半开式整体叶轮数控插铣加工中的适用性。
3.提出针对半开式整体叶轮加工的刀具轨迹规划方法，包括初始轨迹规划和后续轨迹优化。
4.利用数控铣床对设计好的刀具轨迹进行实验验证，并评估其加工精度和效率。
三、研究方法与进度安排
1.建立半开式整体叶轮的三维模型，并提取出叶片的曲面方程，用于后续的加工轨迹规划。
2.对常用的刀具轨迹规划方法进行文献调研和评估，包括其优点、缺点和适用范围等。
3.针对半开式整体叶轮加工特点，提出基于层次分解思想的初始轨迹规划方法和基于遗传算法的后续轨迹优化方法。
4.利用Matlab等数学软件实现所提出的刀具轨迹规划方法，并进行仿真测试和优化。
5.在数控铣床上进行实验验证，并根据加工结果对所提出的方法进行修正和改进。
本研究自开始已经完成了半年，目前已经完成了第一和第二个任务，正在进行第三个任务的研究和实现。预计在第四个任务完成之后进行数控铣床实验。