航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2014年
8期
2364-2374
,共11页
叶轮%机床%圆柱结构%运动学%可行域
葉輪%機床%圓柱結構%運動學%可行域
협륜%궤상%원주결구%운동학%가행역
impellers%machine tool%cylinder configuration%kinematics%feasible region
为研究一种叶轮加工的新方法,使其能够提高叶轮加工时机床的刚性,并且降低叶轮加工的成本.从机构学角度提出并分析了一种用于整体叶轮三轴联动数控加工的机床模型和运动模型.该机床由2个线性轴和1个转动轴组成,称为圆柱坐标数控机床.另外,该机床具有2个辅助轴用于调整主轴姿态,且加工过程中上述两轴被锁紧.通过遍历待加工叶轮叶片上选择的采样点,可寻找每个采样点对应的主轴姿态可行域空间,并可在所有可行域的基础上求解公共的可行域,进而可在此公共可行域中确定机床主轴的姿态.使用提出的算法求解该数控机床加工叶轮的运动,并在VERICUT软件中对某一叶轮进行了加工仿真以验证该圆柱坐标数控机床模型和相关算法.对于此叶轮,求出的机床可行的B'的值在[-5°,9°]之间,对应的C'的值在[-3°,3°]之间,使用圆环面刀具计算刀轨后在VERICUT中进行仿真,仿真结果表明95％的加工区域的欠切量在0.02 mm以内,即此方法可用于叶轮加工.使用该新型圆柱坐标数控机床加工叶轮的方案是可行的,且具有工业应用价值.
為研究一種葉輪加工的新方法,使其能夠提高葉輪加工時機床的剛性,併且降低葉輪加工的成本.從機構學角度提齣併分析瞭一種用于整體葉輪三軸聯動數控加工的機床模型和運動模型.該機床由2箇線性軸和1箇轉動軸組成,稱為圓柱坐標數控機床.另外,該機床具有2箇輔助軸用于調整主軸姿態,且加工過程中上述兩軸被鎖緊.通過遍歷待加工葉輪葉片上選擇的採樣點,可尋找每箇採樣點對應的主軸姿態可行域空間,併可在所有可行域的基礎上求解公共的可行域,進而可在此公共可行域中確定機床主軸的姿態.使用提齣的算法求解該數控機床加工葉輪的運動,併在VERICUT軟件中對某一葉輪進行瞭加工倣真以驗證該圓柱坐標數控機床模型和相關算法.對于此葉輪,求齣的機床可行的B'的值在[-5°,9°]之間,對應的C'的值在[-3°,3°]之間,使用圓環麵刀具計算刀軌後在VERICUT中進行倣真,倣真結果錶明95％的加工區域的欠切量在0.02 mm以內,即此方法可用于葉輪加工.使用該新型圓柱坐標數控機床加工葉輪的方案是可行的,且具有工業應用價值.
위연구일충협륜가공적신방법,사기능구제고협륜가공시궤상적강성,병차강저협륜가공적성본.종궤구학각도제출병분석료일충용우정체협륜삼축련동수공가공적궤상모형화운동모형.해궤상유2개선성축화1개전동축조성,칭위원주좌표수공궤상.령외,해궤상구유2개보조축용우조정주축자태,차가공과정중상술량축피쇄긴.통과편력대가공협륜협편상선택적채양점,가심조매개채양점대응적주축자태가행역공간,병가재소유가행역적기출상구해공공적가행역,진이가재차공공가행역중학정궤상주축적자태.사용제출적산법구해해수공궤상가공협륜적운동,병재VERICUT연건중대모일협륜진행료가공방진이험증해원주좌표수공궤상모형화상관산법.대우차협륜,구출적궤상가행적B'적치재[-5°,9°]지간,대응적C'적치재[-3°,3°]지간,사용원배면도구계산도궤후재VERICUT중진행방진,방진결과표명95％적가공구역적흠절량재0.02 mm이내,즉차방법가용우협륜가공.사용해신형원주좌표수공궤상가공협륜적방안시가행적,차구유공업응용개치.
