[分享]整體葉輪數(shù)控加工的干涉檢查和刀位修正 [復(fù)制鏈接]

摘要：為實現(xiàn)自主開發(fā)葉輪數(shù)控加工CAD/CAM 軟件，提出了干涉檢驗及刀位修正算法。通過分析刀具與葉輪曲面的相對位置關(guān)系，將干涉分為三種類型。針對不同的干涉類型提出了相應(yīng)的檢查及修正方法。最后給出仿真實例以驗證該算法的有效性。 ~{M@?8wi  
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1 引言 Sl>>SP  
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葉輪是透平機(jī)械的關(guān)鍵部件，其數(shù)控加工一直是研究的焦點。由于目前國內(nèi)還沒有比較成熟的且適應(yīng)性強(qiáng)的CAD/CAM 系統(tǒng)，因此，絕大多數(shù)生產(chǎn)葉輪的廠家還依靠從國外進(jìn)口的軟件來完成其多坐標(biāo)數(shù)控加工。進(jìn)口軟件不僅價格昂貴，要花費(fèi)大量的外匯，而且軟件是封閉的運(yùn)行模塊，其難點和一些關(guān)鍵問題的技術(shù)資料很難獲得，因此，不能根據(jù)實際情況進(jìn)行修改和開發(fā)，嚴(yán)重阻礙了新產(chǎn)品的研制。 ?'sXgo.}  
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近年隨著機(jī)械、航天航空工業(yè)的迅速發(fā)展，對于提高葉輪類零件的加工質(zhì)量和精度方面的要求愈益迫切，開發(fā)自主的CAD/CAM 軟件勢在必行，為此很多研究人員進(jìn)行了這方面的研究工作，但對數(shù)控加工中的干涉檢查這個關(guān)鍵性問題的研究所見資料甚少。北京航空航天大學(xué)工學(xué)吳明的博士學(xué)位論文《葉輪、葉片類零件幾何設(shè)計和數(shù)控加工》采用離散三角片的方法進(jìn)行了干涉分析，計算量較大，且研究不全面，對相鄰葉片與刀具之間的干涉未作分析。在整體葉輪的數(shù)控加工過程中，刀具的工作空間受到葉輪結(jié)構(gòu)的嚴(yán)格限制，干涉現(xiàn)象比加工自由曲面要復(fù)雜的多。本文針對整體葉輪的特點，在分析干涉類型的基礎(chǔ)上，提出了一套適用于多坐標(biāo)數(shù)控加工的干涉檢查方法。 9!}q{2j  
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2 干涉類型 ]*;F. pZ  
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整體葉輪是指輪轂和葉片在一個毛坯基體上。加工葉輪葉片曲面時，除了刀具與被加工葉片之間發(fā)生干涉外，由于相鄰葉片間的空間較小，刀具極易與相鄰葉片發(fā)生干涉。在實際加工中，葉片曲面是用坐標(biāo)點的方式給出，計算刀位時需將曲面進(jìn)行離散化處理。由于一般采用球頭錐形銑刀，因此，可將曲面離散成點列。每個點的信息將以結(jié)構(gòu)的形式給出，包含排列的序號、點的坐標(biāo)、所在點的單位表面法矢，點之間以單項鏈表的方式給出。 T4r5s  
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