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摘 要

叶轮零件是发动机中很重要的动力传递零件，尤其应用于航天航空等工业制造设计领域，其质量的优劣直接影响着发动机的寿命和使用效果。叶轮零件主要由轮毂和叶片两个部分组成。叶片的形状、结构比较复杂，通常为曲面，并且制作材质要求特殊，因此对其加工工艺有很高的要求这样就给加工生产带来了很大的难度，一般都是技术比较难克服的难点。很多机械数字化发展较好的国家会用多轴数控加工技术加工叶轮，从而使加工精度和质量提高。同样，国内很多公司与其还存在很大的差距。

针对上述的分析，本文针对一个叶轮的零件进行五轴数控加工的研究，主要是利用UG10.0的软件对叶轮进行造型设计，然后利用UG中的数控加工仿真功能对叶轮进行数控加工编程，根据数控工艺生成刀路轨迹，后处理生成NC程序，然后利用仿真对程序进行检验，通过UG软件的使用完成整个叶轮零件的建模、编程和仿真一系列的设计工作，该方法简单有效、有效保证了NC程序的正确性，减少可能出现的错误和干涉情况，降低了加工成本并且保证了加工的可靠性。

关键词： 叶轮；UG；数控加工；五轴

Digital technology for multi-axis machining of complex contour

Abstract

Impeller parts are important power transmission parts in the engine, especially in the field of industrial manufacturing design such as aerospace. The quality of the engine has a direct impact on the service life and effect. Impeller parts are mainly composed of two parts: hub and blade. The shape and structure of the blade are relatively complicated, usually curved, and the material requirements are special. Therefore, there are high requirements for the processing technology, which brings great difficulties to the processing and production. Generally, it is difficult to overcome the difficulties in technology. Many developed countries use five-axis CNC machining technology to process the impeller and continuously improve the precision and quality of the machining. Similarly, many domestic companies still have a big gap.

In view of the above analysis, this paper studies the five-axis NC machining of a part of an impeller, mainly using the software of UG10.0 to design the impeller, and then using the NC machining simulation function in UG to program the impeller for NC machining, according to The NC process generates the tool path, and the post-processing generates the NC program. Then the program is tested by simulation. Through the use of the UG software, a series of design work of modeling, programming and simulation of the entire impeller part is completed. The method is simple, effective and effective. The correctness of the NC program reduces the possible errors and interferences, reduces the processing cost and ensures the reliability of the processing.

Keywords: Impeller，UG，CNC machining，Five-axis

目　录

第一章 绪 论 1

1.1　课题的研究背景及意义 1

1.2　课题的主要内容和创新之处 2

第二章 有关于数字化多轴加工的基本介绍 3

2.1　多轴加工的概念 3

2.2　多轴加工工艺的介绍 3

2.3　数字化多轴加工系统 4

第三章 零件复杂轮廓多轴工艺分析 5

3.1　叶轮零件加工的复杂性分析 5

3.2　数字化多轴加工路线设计 5

3.3　刀具路径规划 7

3.4 小结 8

第四章 叶轮加工实例介绍 9

4.1　叶轮零件的三维建模 9

4.2　叶轮外形轮廓编程设计 10

4.2.1　叶轮反面轮廓加工 10

4.2.2　叶轮正面轮廓加工 12

4.3　叶轮五轴加工编程 14

4.3.1　叶轮流道开槽粗加工 14

4.3.2　叶片的多轴半精加工 15

4.3.3　叶轮轮毂的多轴半精加工 16

4.3.4　叶轮叶片和轮毂的多轴精加工 16

4.3.5　倒圆角部分清根 18

4.4　后置处理生成叶轮加工的NC程序 19

结 论 20

谢 辞 21

参考文献 22

第一章 绪 论

1.1　课题的研究背景及意义

现代化数字化机床主是在现如今的机械加工领域当中利用现代化的计算机对所需要加工的零部件进行加工。具体的控制系统在运转工作的时候主要就是其各个软件进行后台的操作以及控制，从而软件发出具体的控制的指令，而后进行系统的下一步工作，对于加工所需要用到的具体位置的控制，加工所选取的主要轴承的选取，加工所需要使用到的加工工具的确定和其他辅助的环节的相互配合联动，从而完成一个完整的加工过程。

现阶段的计算机控制系统主要就是对于计算机在现阶段加工过程当中完成对于零部件的具体加工的过程的编写确定，在实际的加工操作过程当中对于具体的加工的点位的确定，要参考实际的加工条件，在本次加工过程当中需要加工的零部件的原材料，在加工中所需要用到的具体加工刀具种类以及选取数量的具体情况而确定。数字控制机床依照相关的具体流程以及具体数值的确定进行后期的加工步骤，以此进行后期对于所需要加工的零部件的加工。

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