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基于成组技术自由曲面零件建模和加工仿真

收藏本文 2024-03-17 点赞:9436 浏览:34955 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:自由曲面零件涉及到航空、船舶、能源及机械等国防和民用应用领域,因其自由曲面结构复杂、造型和加工困难,而一直是机械制造行业研究的热点。CAD/CAM技术对解决这些难题发挥了巨大作用。叶片型面是由自由曲面构成,构建其三维模型和实现数控编程是加工叶片的关键。应用CAD/CAM技术,建立叶片的三维模型,制定合理的加工工艺,对叶片三维模型自动完成数控编程,生成NC代码,改善叶片设计和加工质量,它是叶片制造技术的发展方向。基于成组技术的思想,在对汽轮机叶片结构特征和数控加工工艺分析的基础上,以UG NX软件作为开发平台,利用UG二次开发工具和VC++6.0编程工具,开发出了叶片CAD/CAM专用系统。对叶片建模和加工编程中的难点研究,实现了叶片的建模和数控编程,改进了传统的叶片设计和制造方法,为企业实现标准化、系列化和网络化了条件,提高了叶片设计和制造质量,缩短了设计周期,降低了叶片的生产成本。以汽轮机叶片结构特征和功能分析为基础,基于成组技术的思想对其分类及编码,确立了模块化设计汽轮机叶片的思想并开发了叶片CAD模块。对截面型线连接和叶身型面造型方法的研究,以编程的方式实现对叶身的自动建模;对叶根和叶冠的结构分析后,特征参数化的方法对其建模。对汽轮机叶片加工关键技术的研究,开发了叶片CAM模块,自动完成对叶片数控编程,实现了叶片的加工。一个工程实例对本系统了建模和数控编程的验证,验证本系统具有直观、操作简单建模和编程高效的特点。关键词:自由曲面论文成组技术论文汽轮机叶片论文CAD/CAM系统论文二次开发论文

    摘要5-6

    ABSTRACT6-9

    第1章 绪论9-16

    1.1 课题的目的及9-10

    1.2 CAD/CAM技术的发展10-12

    1.2.1 CAD技术和CAM技术的发展10-11

    1.2.2 CAD/CAM技术的发展11-12

    1.3 CAD/CAM二次开发简述12-13

    1.4 叶片造型技术的发展13

    1.5 叶片加工技术的发展13-14

    1.6 本课题研究内容14-16

    第2章 基于成组技术的叶片结构分析16-23

    2.1 成组技术概述16-18

    2.1.1 成组技术的原理16

    2.1.2 成组技术的应用16-18

    2.2 基于成组技术的叶片结构分析18-22

    2.2.1 叶片的结构分析18-19

    2.2.2 基于成组技术的叶片CAD19-22

    2.3 小结22-23

    第3章 叶片CAD/CAM系统结构23-30

    3.1 叶片CAD/CAM系统二次开发的需求分析23-24

    3.2 系统二次开发环境和开发工具24-26

    3.2.1 系统二次开发环境的选择24

    3.2.2 系统二次开发工具简介24-26

    3.3 叶片CAD/CAM系统结构26-29

    3.3.1 传统的叶片设计与加工的实现26-27

    3.3.2 开发的叶片CAD/CAM系统结构27-29

    3.4 小结29-30

    第4章 叶片CAD模块的实现30-43

    4.1 叶片CAD模块组成和工作原理30-31

    4.2 叶身建模的实现31-38

    4.2.1 型线数据处理和拟合31-34

    4.2.2 叶身型面的生成34-38

    4.3 叶根和叶冠的建模38-42

    4.3.1 基于特征的参数化建模技术38-39

    4.3.2 叶根的特征参数化建模39-42

    4.3.3 叶冠的特征参数化建模42

    4.4 完整叶片的生成42

    4.5 小结42-43

    第5章 叶片CAM模块的实现43-61

    5.1 叶片CAM模块组成和工作原理43-44

    5.2 叶片加工工艺分析44-48

    5.2.1 切削运动分析44-45

    5.2.2 走刀方式的选择45

    5.2.3 驱动方式的选择45-47

    5.2.4 切削行距和走刀步长的确定47-48

    5.3 加工的实现48-51

    5.3.1 叶片铣削加工程序的创建48-49

    5.3.2 刀具的选择与定义49

    5.3.3 叶片加工工艺参数确定49-51

    5.3.4 曲面驱动方式及其参数设定51

    5.4 叶片加工的后处理51-56

    5.5 软件实例验证56-60

    5.6 小结60-61

    61-62

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