扇葉葉片參數(shù)化設(shè)計(jì)與數(shù)控編程【葉輪】【說(shuō)明書(shū)+CAD+UG+仿真】

扇葉葉片參數(shù)化設(shè)計(jì)與數(shù)控編程【葉輪】【說(shuō)明書(shū)+CAD+UG+仿真】,葉輪,說(shuō)明書(shū)+CAD+UG+仿真,扇葉葉片參數(shù)化設(shè)計(jì)與數(shù)控編程【葉輪】【說(shuō)明書(shū)+CAD+UG+仿真】,葉葉,參數(shù),設(shè)計(jì),數(shù)控,編程,說(shuō)明書(shū),仿單,cad,ug,仿真 編號(hào)： 開(kāi)題報(bào)告 題 目： 扇葉葉片參數(shù)化設(shè)計(jì) 與數(shù)控編程 院 （系）： 專(zhuān) 業(yè)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師單位： 姓 名： 職 稱(chēng)： 題目類(lèi)型：¨理論研究 ¨實(shí)驗(yàn)研究 ¨工程設(shè)計(jì) ¨工程技術(shù)研究 ¨軟件開(kāi)發(fā) ¨應(yīng)用研究 2014年2月14日 （此頁(yè)不打?。? 開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求 ? 1．開(kāi)題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)審查后生效。 ?2．開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)，或按教務(wù)部統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)。 ?3．學(xué)生查閱資料的參考文獻(xiàn)應(yīng)在10篇及以上（不包括辭典、手冊(cè)），開(kāi)題報(bào)告的字?jǐn)?shù)要在1500字左右。 ?4．有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2008年3月10日”或“2008-03-10”。 5. 開(kāi)題報(bào)告每一頁(yè)表格頂端必須保留表頭“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論 文）開(kāi)題報(bào)告”字樣，封面、末頁(yè)除外。 6. 各個(gè)表格內(nèi)（1-4欄）所填寫(xiě)內(nèi)容要求：與表頂橫線空一行，首行縮進(jìn)2字符，小4號(hào)宋體，行距20磅。“5．已查閱參考文獻(xiàn)”要求見(jiàn)空欄內(nèi)。 7. 末頁(yè)（意見(jiàn)）獨(dú)立成一頁(yè)。 ?（在填寫(xiě)、打印時(shí)，請(qǐng)將底色為黃色的內(nèi)容及相關(guān)說(shuō)明文字刪掉。） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論 文）開(kāi)題報(bào)告 1．本課題的目的及研究意義 整體扇葉類(lèi)零件是一類(lèi)具有代表性且造型比較典型的通道類(lèi)復(fù)雜零件，它在能源動(dòng)力、航空航天、石油化工、冶金等行業(yè)中均有廣泛應(yīng)用，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的整體葉輪、坦克發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器葉輪、水泵及壓縮機(jī)葉輪等。這類(lèi)零件的設(shè)計(jì)涉及到空氣動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)等多個(gè)學(xué)科，曲面加工手段、加工精度和加工表面質(zhì)量對(duì)其性能參數(shù)都有很大影響。傳統(tǒng)的扇葉生產(chǎn)一般采用鑄造成型后修光的方法，但是隨著設(shè)計(jì)理論的發(fā)展，扇葉類(lèi)零件工作面形狀日趨復(fù)雜，模具制造的難度比較大，工藝過(guò)程復(fù)雜，制造成本高，葉片精度難以保證，而且葉片的表面光潔度差，容易造成應(yīng)力集中，產(chǎn)生氣蝕，扇葉的動(dòng)平衡性能差。整體扇葉由于特殊的用途通常選用彈性模量較大、機(jī)械性能較好的合金材料，材料的加工性能特殊。扇葉葉片薄，但懸壁長(zhǎng)度相對(duì)較長(zhǎng)，同時(shí)由于復(fù)雜的空間幾何形狀，其加工需使用細(xì)長(zhǎng)刀具和多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床。所以，扇葉從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造到維修長(zhǎng)期以來(lái)一直是困擾廣大科技人員的技術(shù)難題，扇葉的加工技術(shù)一直受到國(guó)外的嚴(yán)密封鎖。 傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)方設(shè)計(jì)法可概述如下:軸流風(fēng)扇扇葉主要采用經(jīng)驗(yàn)公式推導(dǎo)進(jìn)行CAD/ CAM設(shè)計(jì),然后利用CNC多軸機(jī)床加工，銑削出外形進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)測(cè)。 五軸數(shù)控技術(shù)是數(shù)控技術(shù)中難度最大、應(yīng)用范圍最廣的技術(shù)。在復(fù)雜曲面的高效、精密、自動(dòng)化加工方面，五軸聯(lián)動(dòng)加工更是具有三軸加工所不能比擬的的優(yōu)勢(shì)。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: 1)五軸加工可有效地避免刀具千涉，加工三軸機(jī)床難以加工的復(fù)雜零件; 2)對(duì)于直紋面的加工，五軸加工可以采用側(cè)銑的方式一刀成型，加工質(zhì)量和加工效率高; 3)五軸加工可以實(shí)現(xiàn)一次裝夾、多面多工序加工，容易保證產(chǎn)品精度; 4)五軸加工中刀具相對(duì)于工件具有良好的切削狀態(tài); 5)對(duì)于加工空間受到限制的通道加工和組合曲面過(guò)渡區(qū)域加工，五軸加工可以選用較大尺寸刀具避開(kāi)干涉進(jìn)行加工，刀具剛性好。 因此，五軸加工技術(shù)一直是數(shù)控加工領(lǐng)域內(nèi)國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)之一。并且，也一直受到西方國(guó)家對(duì)我國(guó)的技術(shù)封鎖。因?yàn)樵S多先進(jìn)武器裝備的制造，如飛機(jī)、導(dǎo)彈、坦克等的關(guān)鍵零件，都離不開(kāi)高性能數(shù)控機(jī)床的加工。五軸編程技術(shù)是五軸加工技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。在此對(duì)數(shù)控編程技術(shù)的各方面內(nèi)容做一簡(jiǎn)單概述。 2．本課題的國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 早在七十年代初我國(guó)的幾家大型企業(yè)就開(kāi)始將數(shù)控機(jī)床用于整體扇葉和葉輪的加工上。目前，我國(guó)已有越來(lái)越多的廠家開(kāi)始采用鍛造毛坯后多坐標(biāo)NC加工成型的方法加工扇葉和葉輪，尤其是國(guó)防工業(yè)中所用的關(guān)鍵扇葉，如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子、風(fēng)扇，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪等。目前都已采用多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床加工。國(guó)內(nèi)所用的機(jī)床大多是引進(jìn)的具有國(guó)際先進(jìn)水平的四、五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床。目前國(guó)內(nèi)外葉輪數(shù)控方法大致分為兩大類(lèi)點(diǎn)銑法和側(cè)銑法。尤其對(duì)直紋葉片曲面的扇葉，在國(guó)外已廣泛采用側(cè)銑法進(jìn)行加工，加工效率及精度都較高，已較成熟。 在編程方面，扇葉五坐標(biāo)加工專(zhuān)用軟件主要有美國(guó)NREC公司的MAX一5，MAX一AB葉輪加工專(zhuān)用軟件，瑞士Starrag數(shù)控機(jī)床所帶的葉輪加工模塊，還有HyPerMin等專(zhuān)用的扇葉加工軟件。此外，一些通用的軟件如:UG、以TIA、PRO/E等也可用于葉輪的加工。目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)葉輪的廠家，多采用國(guó)外引進(jìn)的以D/CAM軟件，如EUCL工D、IDEAS、UG等。利用這些軟件，在輸入扇葉有關(guān)參數(shù)時(shí)，可以產(chǎn)生要加工的扇葉的數(shù)控加工程序。總體上我國(guó)扇葉加工領(lǐng)域的研究與應(yīng)用同發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大差距，很多企業(yè)的軟、硬件都依靠進(jìn)口，但國(guó)外這類(lèi)軟件價(jià)格昂貴，國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家難以承受，同時(shí)這類(lèi)軟件一般采用封裝技術(shù)，難以取得其核心技術(shù)，一旦產(chǎn)品型號(hào)改變，則很難編制相應(yīng)數(shù)控程序。 而在國(guó)內(nèi)此方法尚在探索階段，應(yīng)當(dāng)成為工藝人員的研究方向。與此相應(yīng)，國(guó)外用于扇葉的數(shù)控加工軟件已較為成熟，但對(duì)于國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家來(lái)說(shuō)價(jià)格難以承受；而國(guó)內(nèi)的數(shù)控加工軟件功能及穩(wěn)定性尚需進(jìn)一步提高。相信在不久的將來(lái)國(guó)內(nèi)外葉輪加工廠家必將以高效、高質(zhì)的側(cè)銑工藝代替效率及質(zhì)量都很低下的點(diǎn)銑加工，我國(guó)的扇葉生產(chǎn)也將跨上一個(gè)新的臺(tái)階。 實(shí)踐證明，UGnx為用戶(hù)提供了從定位5軸到多軸聯(lián)動(dòng)的全方位加工功能，結(jié)合2.5軸至3軸銑削/鉆孔功能，5軸加工為用戶(hù)提供仿真和在加工方向上編輯刀具的位移功能。5軸聯(lián)動(dòng)銑削包括粗加工、控制前傾角、側(cè)傾角的精加工、側(cè)刃銑削以及刀長(zhǎng)較短時(shí)的自動(dòng)傾斜功能。5軸銑削能夠有效提高加工效率，延長(zhǎng)刀具的使用壽命，并可以產(chǎn)生高精度的曲面。  3．本課題的研究?jī)?nèi)容 1、課題主要內(nèi)容 （1）運(yùn)用UGNX建立扇葉的三維模型。 （2）扇葉零件加工工藝編程； （3）CAM刀路設(shè)計(jì)及優(yōu)化； （4）扇葉在機(jī)床上數(shù)控銑削加工的NC編程、G代碼后置處理； （5）扇葉零件用VERICUT模擬加工； （6）在機(jī)床加工零件。 2、課題主要要求 （1）扇葉零件的3D設(shè)計(jì)； （2）加工工藝分析及工藝規(guī)程的編制； （3）CAM刀路設(shè)計(jì)及優(yōu)化； （4）扇葉在機(jī)床（上數(shù)控銑削加工的，NC編程、G代碼后置處理及刀路仿真，并進(jìn)行加工驗(yàn)證； （5）撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述、開(kāi)題報(bào)告； （6）撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份； 4．本課題的實(shí)行方案、進(jìn)度及預(yù)期效果 （1） 查閱資料、撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述、撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告（2.5周）； （2） 畢業(yè)調(diào)研及撰寫(xiě)畢業(yè)調(diào)研報(bào)告（1.5周）； （3） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（9周），其中：總體方案（1周），扇葉的三維造型（1周），加工工藝分析及工藝規(guī)程的編制（2.5周），CAM刀路設(shè)計(jì)及優(yōu)化（1.5周），NC編程，G代碼后置處理及刀路仿真，加工驗(yàn)證（3周）； （4） 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)并將初稿交導(dǎo)師評(píng)閱（1.5周）； （5） 指導(dǎo)老師評(píng)閱、學(xué)生修改及打印說(shuō)明書(shū)（0.5周）； （6） 評(píng)閱老師評(píng)閱設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、學(xué)生準(zhǔn)備答辯（0.5周）； （7） 畢業(yè)答辯（0.5周）。  5、已查閱參考文獻(xiàn)：（10篇以上中文，至少1篇英文） [1]全榮.五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù).長(zhǎng)沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1995. [2]劉雄偉.數(shù)控加工理論與編程技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003. [3]周濟(jì)，周艷紅.數(shù)控加工技術(shù).北京:國(guó)防工業(yè)出版社，2002. [4]劉雄偉，張定華等.數(shù)控加工理論與編程技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1994. [5]王隆太.機(jī)械CAD/CAM技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004. [6]孔慶復(fù).計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1997. [7]唐榮錫，汪嘉業(yè)等.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教程.北京:科學(xué)出版社，2001. [8]李明雪，劉小川等.UGCAM12.0基礎(chǔ)與實(shí)例教程.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008. [9]李云龍，曹巖.數(shù)控機(jī)床加工仿真系統(tǒng)VERICUT.西安:西安交通大學(xué)出版社，2005. [10]呂鳳民.后置處理算法及基于UG/即Open GRIP下的程序開(kāi)發(fā).大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文.2005. [11]丁勇，耿小強(qiáng)，陳剛一種特殊結(jié)構(gòu)的五軸數(shù)控機(jī)床的后置處理算法與軟件實(shí)現(xiàn).CAD/C枷與制造業(yè)信息化，2005，l:77.78. [12]馮顯英，葛榮雨.五坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床后置處理算法的研究.工具技術(shù)，2006，40(4):44-46. [13]C.Lartigue，E.Duc，A.Affouard.Tool path deformation in 5.axis flank milling using.envelop surface.Computer.Aided Design，2003，35:375.382. [14]Yen.Hung Chen，Yuan.Shen Lee，and Shu.Cherng Fang.Optimal cutter selection and machining Plane determination for Process Planning and NC machining of complex surface.Journal of Manufacturing systems，1998，17(5):371一388. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論 文）開(kāi)題報(bào)告 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師： 年 月 日 開(kāi)題小組意見(jiàn) 開(kāi)題小組組長(zhǎng)（簽字）： 年 月　　日 系審查意見(jiàn) 系領(lǐng)導(dǎo)（公章）： 年 月 日