闭式整体叶盘五轴数控加工技术的研究
整体叶盘数控加工技术研究
第25卷第2期2004年3月航空学报ACTA AERONAU TICA ET ASTRONAU TICA SIN ICA Vol 125No 12Mar 1 2004文章编号:100026893(2004 022*******整体叶盘数控加工技术研究任军学, 张定华, 王增强, 刘维伟, 汪文虎(西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室, 陕西西安710072 R esearch on the NC Machining T echnique of B liskREN J un 2xue , ZHAN G Ding 2hua , WAN G Zeng 2qiang , L IU Wei 2wei , WAN Wen 2hu(The K ey Laboratory of Contemporary Design and Integrated Manufacturing , of China ,Northwestern Polytechnical University , an , 摘要:。
, 提出了一种整体, 、最佳刀轴方向的、加工变形处理和叶片与刀具减振技术等。
给, 证明了所提方法的先进性和有效性。
关键词:; 五坐标数控加工; 刀轴方向; 变形与振动控制中图分类号:V261文献标识码:AAbstract :Blisk is a new integrated structure of blades and disk actually used in the aero 2engine of high thrust 2weight ratio. Based on the study of the state 2of 2the 2art of the Blisk manufacturing technology worldwide , a convenient manufacturing process and key technique of 52axis NC machining are proposed in this paper , Such novelties include analyses of blisk 2tunnel feature and partition of manufacturing area , determination of optimal orientation of cutter axis and its refinement , efficient rough2cutting of the tunnel , high 2precision shaping , control of Blisk distortion and vibrationreduction of cutter and blade. Preliminary results of cutting test verify the validity of the techniques men 2tioned above.K ey w ords :blisk ; 52axis NCmachining ; cutter axis orientation ; control of distortion and vibration近年来, 国外航空发达国家在新型航空发动机结构设计中采用了称之为整体叶盘(blisk 的最新结构。
整体叶轮五轴数控加工技术的研究
关 键词 ： 叶轮
三 维建模
五轴 加 工 加 工仿真 后 置处 理 文献标 识码 ： Ｂ
中图分 类号 ： Ｔ Ｇ６ １ ＋ ９
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ｉ ｖ ｅ － ａ ｘ ｉ ｓ ＮＣ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｆ ｏ ｒ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｌ ｉ ｍｐ ｅ ｌ ｌ ｅ ｒ
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ห้องสมุดไป่ตู้
ａ ｘ ｉ ｓ ＮＣ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ．Ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｈ ｅ ｌ ｐ ｏ ｆ ＵＧ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ， ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｔ ｏ ｏ ｌ ｐ ａ ｔ ｈ ｗｅ ｒ ｅ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ
工艺与检测 Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ０ Ｉ ｏ ｇ ｖ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｓ ｔ
整体 叶轮 五轴 数 控 加 工技 术 的研 究
丁 刚强
（ 柳 州五菱 汽车 工业有 限公 司制造 工程部 ， 广西 柳州 ５ ４ ５ ０ ０ ７ ）
摘 要： 整体 叶轮是 典型 的航 空航 天 复杂 零件 。为 了进行 整体 叶轮 的数 控 加 工 ， 用Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ对 其进 行 了参 数 化建模 。在 深入 分析整 体 叶轮加 工工艺 的基础 上 ， 确 定 了五轴数 控机 床加 工叶轮 的工艺流 程 。使用 Ｕ Ｇ 软件 实现 了 自动编程 ， 生成 了刀 路轨迹 。通 过后置 处 理生 成 Ｇ 代 码 ， 并在 实 际机 床上 进 行 了加
ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ
整体 叶轮是 燃气 发 动 机 中 的一 种 关键 零 件 ， 其 作 用是 南外 界供 给的机 械功连 续不 断地将 气体 压缩并 传 输 出去 。气体 经进 气管 进 人 工作 轮 ， 在 工 作 轮 中 因受 到 叶片 的作用力 而 压 力 升高 ， 速 度 增 加 。因 此对 叶轮
五轴数控加工技术研究
五轴数控加工技术研究一、绪论五轴数控加工技术是近年来机械加工领域的一个重要技术发展方向，与传统的数控加工技术相比，五轴数控加工技术具有更高的生产效率和更高的精度，从而适应了现代工业对于精密零部件生产的需求。
二、五轴数控加工技术的特点五轴数控加工技术相对于传统数控加工技术具有以下特点：1. 可以在一次装夹中完成多个面的加工。
在五轴数控加工机床中，工件可以绕X、Y、Z三个方向任意旋转，因此可以在一次装夹中完成多个面的加工，从而提高了加工效率。
2. 加工精度高。
五轴数控加工技术可以通过调整刀具在不同角度下的转动角度和旋转方向，实现对工件的精密加工，保证了加工精度的高度。
3. 适用范围广。
五轴数控加工技术可用于高难度的零部件加工，如导管类、飞机发动机叶片、汽车座椅头枕等精密零部件。
三、五轴数控加工技术的应用五轴数控加工技术广泛应用于航空、航天、汽车、模具、医疗器械等领域。
下面是五轴数控加工技术在不同领域的应用情况：1. 航空领域：五轴数控加工技术可以用于加工飞机的飞行控制面板、导弹的尾翼、航空发动机等精密部件。
2. 汽车领域：五轴数控加工技术可以用于汽车发动机的缸体、缸头、曲轴等高精密度零部件。
3. 模具领域：五轴数控加工技术可以用于刀模、注塑模、压铸模等精密模具的加工。
4. 医疗器械领域：五轴数控加工技术可以用于人工关节、髋关节等医疗器械的加工。
四、五轴数控加工技术的发展趋势五轴数控加工技术在不断发展，未来的发展趋势主要在以下几个方面：1. 加工效率的提高。
五轴数控加工技术可以在一次装夹中完成多个面的加工，未来发展方向是一次装夹中加工的面数更多，以提高加工效率。
2. 精度的提高。
加工精度是五轴数控加工技术的核心竞争力，未来的发展方向是继续提高加工精度，使之达到更高水平。
3. 自动化生产。
未来五轴数控加工机床将更加智能化、自动化，可以自动检测、矫正加工误差，提高生产效率和质量。
五、结论五轴数控加工技术是当今工业领域的一个重要技术发展方向，具有高效率、高精度、广适应性等优势，应用范围广泛。
整体叶轮五轴数控加工的研究
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｄ ｅ ｐ ｅ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｉ ｆ ｖ ｅ － ａ ｘ ｉ ｓ Ｎ Ｃ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｌ ｉ ｍ ｐ ｅ ｌ ｌ ｅ ｒ ，ｉ ｔ ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｓ ３ Ｄ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍ ｐ ｅ ｌ ｌ ｅ ｒ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｏ ｏ ｌ ｐ ｔ ａ ｈ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｉ ｍ ｐ ｅ ｌ ｌ ｅ ｒ ｂ ｙ Ｐ Ｏ ＷＥ Ｒ ＭＩ Ｌ Ｌ ， ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ Ｎ Ｃ ｐ ｒ ｏ ｒａ ｇ ｍ ｉｌ ｆ ｅ ｂ ｙ ｐ ｏ ｓ ｔ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｒ ，ａ ｎ ｄ ｉｎ ｆ ａ ｌ ｌ ｙ ｂ ｕ ｉ ｌ ＆ Ｄ Ｍ Ｕ ５ ０ Ｖ ｉｖ ｆ ｅ－ ｘｉ ａ ｓ ｍａ ｃｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ｔ ｏ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｔｅ ａ ｔ ｈ ｅ ｃｔ ａ ｕ ｌ ａ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ， Ｓ Ｏ ｓ ａ ｔ ｏ ｖ ｅ ｒ ｉ ｆ ｙ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｃ ｔ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ Ｎ Ｃ ｐ ｒ ｏ ｒａ ｇ ｍ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｓ ｔ － ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ
后基 于机床仿真软件 Ｖ Ｅ Ｒ Ｉ Ｃ Ｕ Ｔ ， 构建 实际机床 型号为 Ｄ ＭＵ ５ ０ Ｖ的五轴数控加工 中心仿真环境 ， 并模拟 实际机床 的加 工 过程 ， 验证 了从数控程序 的生成到后置处理 的正确性 ， 减 少了试切 零件 的误 差率， 检 测到实际加 工过程 中潜在 的各种风 险， 如机床碰撞 、 刀具过切或碰撞等 ， 从而达到 了优化数控加工程序、 提 高生产效率的 目的。 关键词 ： 五轴Ｊ ｊ ￣ － ｒ ； 整体叶轮 ； ＶＥ Ｒ Ｉ ＣＵ Ｔ
五轴数控机床加工技术研究
五轴数控机床加工技术研究随着科技进步和工业化的发展，数控机床加工技术越来越成为现代制造业的重要工具。
在数控机床加工技术中，五轴数控机床是最先进的加工设备之一，它可以实现复杂、高效率的加工。
本文将就五轴数控机床加工技术的研究进行探讨。
一、五轴数控机床的基本原理五轴数控机床是一种能够同时在X/Y/Z轴外旋转两个角度轴的数控机床。
不同于一般的三轴加工中心和四轴数控机床，在五轴数控机床中，为了加工更为复杂的标准曲面和自由表面，加工物相对于工件台的位置会有所变化，也就是所谓的复杂曲线轨迹加工。
五轴数控机床不仅能够进行立面切削、侧面切削、铣削、钻孔和插件加工等常规加工，还能够在一个固定的加工位置完成复杂的几何形状。
五轴数控机床的加工原理是基于数学模型，通过数学模型计算出切削点的切向和法向以及轨迹，然后通过机床控制系统将刀具相对于工件的位置精确地控制。
在加工中，工件只需要在机床中央的加工平台上放置并紧固，然后按照设定的程序启动机床控制系统，即可完成加工。
二、五轴数控机床加工技术的研究进展近年来，五轴数控机床的研究在世界范围内得到了广泛关注。
其中，对加工精度和工艺优化的研究是重点之一。
五轴数控机床加工精度的提高是机床加工中至关重要的因素。
在完全满足精度指标要求的基础上，如何合理安排加工工艺的过程，不仅能够保证加工效率的提高，还能够更好地控制生产成本。
1.加工精度的提高五轴数控机床所加工的零部件，其形状复杂，尤其是许多曲面零部件，工艺要求精度高，强调的切入速度和切削深度、刀具轨迹以及加工路径的连续性等关键技术。
因此，五轴数控机床的研究方向之一是如何提高其加工精度。
国内外学者在提高精度的方面，采用的主要策略是将机床材料、结构、系统以及传动等方面的设备进行优化和改进。
例如，采用高刚性的机床组合、新型加工刀具和合理的加工参数，能够显著提高加工精度。
同时，通过改进数控系统和控制模型，可以实现机床运动的更加精确控制。
2.工艺优化工艺优化是五轴数控机床研究的重要方向之一。
钛合金整体闭式叶轮的五轴高速加工及研究
硕士学位论文 钛合金整体闭式叶轮的五轴高速加工及研究作 者 姓 名： 蒋君荣 学科、专业：机械制造及其自动化 学 号：*************** * * * *： ** 完 成 日 期： 2013年4月钛合金整体闭式叶轮的五轴高速加工及研究西华大学硕士学位论文Xihua UniversityMaster Degree DissertationResearch of the high speed machining process of Ti-alloy closed impeller on five axes machine Candidate : Jiang JunrongMajor : Mechanical Manufacturing & AutomationStudent ID: 212010*********Supervisor: Prof. Yin YangApril, 2013西华大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。
尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。
与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。
学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期西华大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西华大学，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，西华大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。
(保密的论文在解密后遵守此规定)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期西华大学硕士学位论文摘要“高速切削加工技术”是当今金属切削加工的前沿技术[1]，是金属切削加工的发展方向，特别是在高精度，高复杂性，低刚度，难切削材料等加工领域得到了飞速的发展和广泛的应用。
闭式叶轮五轴联动数控加工技术
闭式叶轮五轴联动数控加工关键技术研究司徒渝1、2 周奎1、2 吴伟3许明恒1(西南交通大学1四川工程职业技术学院2东方电机股份有限公司3 618000 四川德阳)摘要: 本文研究了闭式叶轮在五轴联动机床中加工的流程及关键技术，并结合DMU-100T机床的特点与性能实现了闭式叶轮的数控加工。
关键词: 五轴联动；闭式叶轮；DMU-100T；后置处理中图号: TP391.72 文献标识码：A1 引言闭式透平叶轮为轮盖，轮毂与叶片一起整体成型，其几何结构和加工工艺过程极为复杂，既要保证几何形状的要求还要保证叶片表面质量的要求，相邻的叶片之间，叶片与轮盖之间空间较小，切削环境恶劣，极易产生干涉，刀轴矢量约束较多；闭式透平叶轮材料为0Cr18Ni10Ti不锈钢, 切削性能较差。
选择合理的刀具及切削用量，改善切削环境，定制合理的刀具轨迹和刀轴矢量，准确的后置处理，成为我们必须要解决的关键技术。
2 材料特性对切削性能的影响及对策叶轮材料为0Cr18Ni10Ti,切削性能较差。
大量的Cr和Ni使钢在常温下呈奥氏体状态，不但有高的抗腐蚀能力，而且其塑性和韧性也较高。
高的塑性和韧性，降低了切削性能。
塑性愈高，则切削力大，切削区温度高，切屑易粘结，刀具磨损大。
材料的韧性愈高，则断屑愈困难，容易打刀。
0Cr18Ni10Ti导热性能差，加工过程中，切削热不易通过切屑和工件传出，使得切削区温度较高。
较高的温度不仅使切削刃硬度下降，降低刀具使用寿命，而且切屑易粘结，加速刀具磨损。
加工硬化是0Cr18Ni10Ti的一个突出特性。
加工硬化是指加工经过切削加工后，加工表面硬度增高，而塑性下降的现象。
这种现象产生的原因是由于加工面表层受力作用而产生塑性变形。
塑性变形使晶体间剪切滑移，晶格严重扭曲、拉长、纤维化以及破碎，从而引起加工面表层硬度的增加。
材料的塑性愈高，冷硬性能也就愈高。
如果说材料的高塑性是加工硬化的内在原因的话，那么切削刀具和切削用量是加工硬化的外在原因。
整体叶轮5轴数控加工工艺仿真技术研究
整体叶轮5轴数控加工工艺仿真技术研究*夏雨（浙江工商职业技术学院机电工程学院，浙江宁波315012）【摘要】分析了整体叶轮的造型轮廓和加工特点，依据叶轮的整体形状和加工工艺技术要求，确定了基于UG NX 软件的5轴加工策略，生成刀路轨迹，并完成整体叶轮零件的数控仿真的加工。
结果表明：经过加工工艺的优化，通过在5轴加工中心加工整体叶轮，零件的表面质量和加工效率得到全面提升，对叶轮类零件的加工有一定借鉴的意义。
关键词：整体叶轮；5轴加工；UG NX ；加工工艺；仿真技术中图分类号：TG659文献标识码：BDOI ：10.12147/ki.1671-3508.2023.02.014Study on the Simulation Technology of5-Axis CNC Machining Process of Integral ImpellerXia Yu（College of Mechanical and Electrical Engineering,Zhejiang Bussiness and Technology Institute,Ningbo ，Zhejiang 315012，CHN ）【Abstract 】The modeling contour and processing characteristics of the integral impeller are analyzed.Based on the overall shape of the impeller and the technical requirements of the machining process,the 5-axis machining strategy based on UG NX software is determined,the toolpath trajectory is generated,and the machining of the integral impeller part with CNC simulation is completed.The results show that after the optimization of the machining process,the surface quality and machining efficiency of the parts are comprehensively improved by machining the integral impeller in the 5-axis machining center,which has certain significance for the machining of impeller-type parts.Key words ：integral impeller ；5-axis machining ；UG NX ；machining process ；simulationtechnology*基金项目：浙江省教育厅访问工程师项目：手机马达整盘治具数控加工技术研究（编号：FG2022085）；浙江工商职业技术学院2021年学校科研年度项目“整体叶轮叶片多轴铣削加工技术研究”（编号：KYND202108）1引言整体叶轮零件在航空航天、汽车工业、冶金石油工业里有广泛的应用，作为机械结构零件的核心部件之一，其特点是结构复杂，加工困难和应用范围广，同时对整体叶轮的加工质量和加工精度要求较高，整体叶轮的曲面形状复杂，优化的加工工艺一直是制造业重要研究方向，因此，本文主要讨论经过优化的加工工艺能提升整体叶轮的加工质量，提高加工效率，并能广泛应用到各个场合[1]。
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闭式整体叶盘ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ轴数控加工技术的研究
闭式整体叶盘作为航空发动机的关键零件,其结构复杂,加工精度要求高,通常使用难切削材料,如钛合金或高温合金等,加工难度大,在实际生产过程中通常采用多轴数控加工。为了使闭式整体叶盘的生产水平得以提高,本文结合企业的具体生产情况,以WZ-122A型航空发动机压气机二级静子(一种闭式整体叶盘)为研究对象,对这类零件的五轴联动数控加工技术展开研究。
本文根据闭式叶盘的结构特点,完成闭式叶盘参数化建模。结合五轴联动数控加工特点,研究了闭式叶盘的加工工艺,其中包括:闭式叶盘的加工难点、工艺内容、毛坯选择、切削参数选择、刀具选择等。
根据闭式叶盘结构特点,确定闭式叶盘数控加工的刀轴矢量,基于UG/CAM平台,对闭式叶盘整个加工过程进行了编制,得到了刀位轨迹文件。针对实际加工使用的Hermle C22U五轴数控机床,后置处理文件采用UG/Post Builder创建,并将UG所得的刀位轨迹文件转化为数控程序。