汽轮机叶片的数控加工方法分析和建模(附件)【字数：8334】
随着社会发展和经济水平提升以及科学技术的进步，我国工业制造业得到了快速的发展，并在信息技术和互联网技术的推动下，逐渐实现了生产的现代化机械化、自动化、数控化。对于工业制造业来说，机械设备制造的质量和效率直接决定了工业生产的质量和效率。叶片类零件是大型设备例如:发电厂汽轮机、发动机、燃气轮机、烟气轮机等一系列的动力机械零部件，在现代工业和生产工厂当中有着十分重要的作用和广泛的应用。汽轮机叶片类零件在实际的运行过程中，需要经过高温高速气体的推动下驱动主轴进行旋转运动，所以针对叶片类零件的结构设计以及加工必须要具备高水平的精度，如此才能够为整个机器的运转提供包质量的保障。本论文主要讨论汽轮机的叶片数控加工工艺，从叶片数控加工工艺的规划到编程技术以及叶片加工过程中的切削变形等有限元仿真进行分析。首先，研究汽轮机叶片的整体构造，并分析其加工难度。再阐述汽轮机叶片实体设计与数控机床加工工艺的要求。其次，从汽轮机叶片曲面的几何造型方法进行分析。第三，重点阐述汽轮机叶片数控加工工艺所应用的关键技术，探讨汽轮机叶片数控加工的方案规划,并着重研究汽轮机叶片数控加工中的受力分析。
目 录
引言1
绪论2
课题的研究意义2
课题的研究内容2
汽轮机叶片数控加工工艺关键技术3
汽轮机叶片数控加工规划方案4
汽轮机叶片数控加工步骤4
汽轮机叶片数控加工方案分类4
汽轮机叶片数控加工相关设备5
四、汽轮机叶片数控加工的过程分析6
（一）汽轮机叶片数控加工中叶片的弯曲变形6
（二）汽轮机叶片数控加工中叶片的扭曲变形6
（三）汽轮机叶片数控加工中叶片的弯扭复合6
五、汽轮机叶片建模过程7
（一）汽轮机叶片最终效果图7
（二）汽轮机叶片建模思路8
（三）汽轮机叶片建模过程9
总结24
参考文献25
谢辞26
引言
工业的快速发展，为我国的经济建设和技术发展提供了充足的动力。尤其制造业的生产工艺水平不断提升。对我国的国防，航空航天和基础设施建设都发挥了至关重要的作用。而随着现代工艺的不断 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
发展，信息技术的广泛应用和互联网技术的大规模覆盖以及通信技术的快速研发，工业生产当中对一些精密设备的零件加工也提出了更高的标准，无论是技术还是性能、加工工艺、质量方面都提高了难度。而传统的加工工艺显然无法满足现代化的设备精密性以及相关零部件的加工标准要求。叶片类零部件的加工是为各种精密仪器是加工设备生产机组当中重要的主要动力零部件，具有极高的复杂性和设计修改的难度。对加工的质量和规格也有着严格的要求，仅仅依靠传统的加工工艺机床已经逐渐无法满足叶片类零部件的加工需求。从实际的加工设计方面来讲，叶片类零件是属于非常典型的空间扭转复杂叶片类零部件，其运行作用主要是在高温流动气体所产生的能量转换为机械能。这就要求汽轮机汽轮机叶片不但要具有很高的强度和刚度，还必须要具备相关的抗腐蚀性与抗疲劳特性。
数控加工工艺的理论主要是指使用控制系统进行刀具运动的操控，并按照一定的规定进行各种运动，并以数字和字母形式表示出加工件的形状和尺寸等技术要求和加工工艺要求来进行工件的加工。简而言之，是使用数字化系统控制机床进行零部件的加工，其主要的技术基础是建立在计算机技术基础上实现的机床动作控制。通过数控加工工艺的应用能够实现工件加工精度、加工效率、加工质量的提升，是现代机械加工行业中应用极为广泛的加工工艺，能够满足叶片类部件加工的精度和质量要求。
一、绪论
（一）课题的研究意义
作为现代工业当中各种精密设备和生产设备的主要构成部分之一，汽轮机叶片式装置的核心，也同样是能量回收的装备。汽轮机所产生的机械能主要是来源于驱动叶片转动的动能转换。而随着汽轮机叶片形状越来越复杂，对于汽轮机叶片性能的要求也越来越高。为汽轮机叶片制造加工工艺带来了更多的要求和挑战。传统汽轮机叶片的加工工艺已经逐渐无法满足现代情人节叶片的实际技术要求，所以利用数控加工工艺进行汽轮机叶片的加工制造，能够有效地提高加工精度和加工质量。但随着科学技术的发展，数控机加工工艺在汽轮机叶片加工过程中也要不断地结合现代机械设备的技术发展以及实际的运行状况进行不断的改进，本文依据汽轮机叶片的结构特点重点讨论汽轮机叶片数控加工工艺所应用的关键技术以及相关的规划方案，以提高汽轮机叶片部件的生产质量。
（二）课题的研究内容
本课题研究内容主要包括汽轮机叶片曲面类零件的数控加工工艺关键技术。并讨论数控工艺加工方法，以及加工规划方案的思路分类和相关的设备，重点分析汽轮机叶片数控加工刀具的路径和刀轴以及轨迹控制，结合汽轮机叶片部件加工的几何特性，对汽轮机叶片叶身的扭曲变形、弯曲变形、弯扭复合等相关的加工过程进行分析和讨论，文中也将结合相关刀具参数和汽轮机叶片加工误差的实际情况，研究刀具路径的求解方法。
汽轮机叶片数控加工工艺关键技术
汽轮机叶片的复杂曲面加工与其他简单类的零部件加工有着同样的技术严格要求。例如叶片的精度和叶片的形状以及叶片表面弯曲的质量、相关的规格等等，而且针对于汽轮机叶片的材料质量以及物理机械运动等方面也必须要达到一定的技术标准，如此才能够吃汽轮机叶片，在实际的运动过程当中具有良好的气动性，保证叶片工作效率和动能的持续输出。根据这一要求可以看出汽轮机叶片必须具备高精度和光顺的表面。在应用数控加工工艺进行汽轮机叶片的加工过程当中，要选用球头铣刀，要保持球头铣刀的刀轴与汽轮机叶片曲面的接触点的法线平行，主要的目的在于能够快速的进行刀轴控制，并实现刀位点的数目计算。但球头铣刀在对叶片的点接触方式切削时，其不同的接触点位置和切削速度是存在差异的。会导致刀具过早的磨损，从而降低汽轮机叶片表面的加工精度和加工质量，通常会通过调整切削行距来有效地缓解这一缺陷。
汽轮机叶片的数控加工工艺主要的技术要求需要首先进行合金棒材的模锻，并依据汽轮机叶片相关的规格和技术条件进行。叶片需要沿着叶高各个截面的叶片型线图进行加工。整个坐标与型线图坐标必须要达到高度的吻合并使用样板进行各个截面被弧形线的检查。尤其要注意透光度，整体差距不可超于0.1。此外，北定结面间的叶片型线也必须要做到圆滑过渡，前圆角的透光度不可大于0.25，叶片叶根的加工技术要求主要在于齿工作面与榫头对称面的胶线不重合度，不可超过0.02，叶深根处过度圆半径为5，并以此数据为主要的规格依据区进行相关机床设备和刀具材料以及夹具的正确选择，并依据实际的要求进行加工顺序的制定，确定好适当的刀轴控制方式与刀具的路径。目前随着信息技术的广泛应用和技术的性能提升，已经能够实现利用专业的软件来进行刀具路径的生成。
三、汽轮机叶片数控加工规划方案
（一）汽轮机叶片数控加工步骤
在对汽轮机叶片的数控加工过程当中，随着数控加工工艺的快速发展，所需要重点关注的加工环节在于对汽轮机叶片的材料加工，通常汽轮机叶片制作材料已具有很高的强度和硬度，并且就轻易变形的性质。所以在进行汽轮机叶片切削的加工过程当中，如果所选用的切削力度较大会导致刀具的磨损加快，从而使汽轮机叶片的整体结构较为复杂，必须具备较高的精度，因此在汽轮机叶片数控加工过程中就必须要使用多轴联动数控机床进行加工。本文进行汽轮机叶片数控加工工艺研究时，所选用的数控机床就为多轴联动数控机床。在进行叶片加工之前，必须要做好相应的设备准备，并明确地划分叶片加工环节，主要包括基准面加工区、汽道塑面加工区、叶根加工区、液罐加工区。所应用的技术编程也必须要选用CAD或CAM，并制定合理的塑曲面加工方案，最大程度上提高汽轮机叶片数控加工的精度。
目 录
引言1
绪论2
课题的研究意义2
课题的研究内容2
汽轮机叶片数控加工工艺关键技术3
汽轮机叶片数控加工规划方案4
汽轮机叶片数控加工步骤4
汽轮机叶片数控加工方案分类4
汽轮机叶片数控加工相关设备5
四、汽轮机叶片数控加工的过程分析6
（一）汽轮机叶片数控加工中叶片的弯曲变形6
（二）汽轮机叶片数控加工中叶片的扭曲变形6
（三）汽轮机叶片数控加工中叶片的弯扭复合6
五、汽轮机叶片建模过程7
（一）汽轮机叶片最终效果图7
（二）汽轮机叶片建模思路8
（三）汽轮机叶片建模过程9
总结24
参考文献25
谢辞26
引言
工业的快速发展，为我国的经济建设和技术发展提供了充足的动力。尤其制造业的生产工艺水平不断提升。对我国的国防，航空航天和基础设施建设都发挥了至关重要的作用。而随着现代工艺的不断 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
发展，信息技术的广泛应用和互联网技术的大规模覆盖以及通信技术的快速研发，工业生产当中对一些精密设备的零件加工也提出了更高的标准，无论是技术还是性能、加工工艺、质量方面都提高了难度。而传统的加工工艺显然无法满足现代化的设备精密性以及相关零部件的加工标准要求。叶片类零部件的加工是为各种精密仪器是加工设备生产机组当中重要的主要动力零部件，具有极高的复杂性和设计修改的难度。对加工的质量和规格也有着严格的要求，仅仅依靠传统的加工工艺机床已经逐渐无法满足叶片类零部件的加工需求。从实际的加工设计方面来讲，叶片类零件是属于非常典型的空间扭转复杂叶片类零部件，其运行作用主要是在高温流动气体所产生的能量转换为机械能。这就要求汽轮机汽轮机叶片不但要具有很高的强度和刚度，还必须要具备相关的抗腐蚀性与抗疲劳特性。
数控加工工艺的理论主要是指使用控制系统进行刀具运动的操控，并按照一定的规定进行各种运动，并以数字和字母形式表示出加工件的形状和尺寸等技术要求和加工工艺要求来进行工件的加工。简而言之，是使用数字化系统控制机床进行零部件的加工，其主要的技术基础是建立在计算机技术基础上实现的机床动作控制。通过数控加工工艺的应用能够实现工件加工精度、加工效率、加工质量的提升，是现代机械加工行业中应用极为广泛的加工工艺，能够满足叶片类部件加工的精度和质量要求。
一、绪论
（一）课题的研究意义
作为现代工业当中各种精密设备和生产设备的主要构成部分之一，汽轮机叶片式装置的核心，也同样是能量回收的装备。汽轮机所产生的机械能主要是来源于驱动叶片转动的动能转换。而随着汽轮机叶片形状越来越复杂，对于汽轮机叶片性能的要求也越来越高。为汽轮机叶片制造加工工艺带来了更多的要求和挑战。传统汽轮机叶片的加工工艺已经逐渐无法满足现代情人节叶片的实际技术要求，所以利用数控加工工艺进行汽轮机叶片的加工制造，能够有效地提高加工精度和加工质量。但随着科学技术的发展，数控机加工工艺在汽轮机叶片加工过程中也要不断地结合现代机械设备的技术发展以及实际的运行状况进行不断的改进，本文依据汽轮机叶片的结构特点重点讨论汽轮机叶片数控加工工艺所应用的关键技术以及相关的规划方案，以提高汽轮机叶片部件的生产质量。
（二）课题的研究内容
本课题研究内容主要包括汽轮机叶片曲面类零件的数控加工工艺关键技术。并讨论数控工艺加工方法，以及加工规划方案的思路分类和相关的设备，重点分析汽轮机叶片数控加工刀具的路径和刀轴以及轨迹控制，结合汽轮机叶片部件加工的几何特性，对汽轮机叶片叶身的扭曲变形、弯曲变形、弯扭复合等相关的加工过程进行分析和讨论，文中也将结合相关刀具参数和汽轮机叶片加工误差的实际情况，研究刀具路径的求解方法。
汽轮机叶片数控加工工艺关键技术
汽轮机叶片的复杂曲面加工与其他简单类的零部件加工有着同样的技术严格要求。例如叶片的精度和叶片的形状以及叶片表面弯曲的质量、相关的规格等等，而且针对于汽轮机叶片的材料质量以及物理机械运动等方面也必须要达到一定的技术标准，如此才能够吃汽轮机叶片，在实际的运动过程当中具有良好的气动性，保证叶片工作效率和动能的持续输出。根据这一要求可以看出汽轮机叶片必须具备高精度和光顺的表面。在应用数控加工工艺进行汽轮机叶片的加工过程当中，要选用球头铣刀，要保持球头铣刀的刀轴与汽轮机叶片曲面的接触点的法线平行，主要的目的在于能够快速的进行刀轴控制，并实现刀位点的数目计算。但球头铣刀在对叶片的点接触方式切削时，其不同的接触点位置和切削速度是存在差异的。会导致刀具过早的磨损，从而降低汽轮机叶片表面的加工精度和加工质量，通常会通过调整切削行距来有效地缓解这一缺陷。
汽轮机叶片的数控加工工艺主要的技术要求需要首先进行合金棒材的模锻，并依据汽轮机叶片相关的规格和技术条件进行。叶片需要沿着叶高各个截面的叶片型线图进行加工。整个坐标与型线图坐标必须要达到高度的吻合并使用样板进行各个截面被弧形线的检查。尤其要注意透光度，整体差距不可超于0.1。此外，北定结面间的叶片型线也必须要做到圆滑过渡，前圆角的透光度不可大于0.25，叶片叶根的加工技术要求主要在于齿工作面与榫头对称面的胶线不重合度，不可超过0.02，叶深根处过度圆半径为5，并以此数据为主要的规格依据区进行相关机床设备和刀具材料以及夹具的正确选择，并依据实际的要求进行加工顺序的制定，确定好适当的刀轴控制方式与刀具的路径。目前随着信息技术的广泛应用和技术的性能提升，已经能够实现利用专业的软件来进行刀具路径的生成。
三、汽轮机叶片数控加工规划方案
（一）汽轮机叶片数控加工步骤
在对汽轮机叶片的数控加工过程当中，随着数控加工工艺的快速发展，所需要重点关注的加工环节在于对汽轮机叶片的材料加工，通常汽轮机叶片制作材料已具有很高的强度和硬度，并且就轻易变形的性质。所以在进行汽轮机叶片切削的加工过程当中，如果所选用的切削力度较大会导致刀具的磨损加快，从而使汽轮机叶片的整体结构较为复杂，必须具备较高的精度，因此在汽轮机叶片数控加工过程中就必须要使用多轴联动数控机床进行加工。本文进行汽轮机叶片数控加工工艺研究时，所选用的数控机床就为多轴联动数控机床。在进行叶片加工之前，必须要做好相应的设备准备，并明确地划分叶片加工环节，主要包括基准面加工区、汽道塑面加工区、叶根加工区、液罐加工区。所应用的技术编程也必须要选用CAD或CAM，并制定合理的塑曲面加工方案，最大程度上提高汽轮机叶片数控加工的精度。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/mjsk/261.html
