【摘 要】
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离心叶轮是涡轴发动机压气机的一个重要零件,叶片薄、扭曲大、叶片间隔小、材料难加工,曲面复杂,其加工质量及精度直接影响到发动机的性能和可靠性。目前,国内外航空业普遍采
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离心叶轮是涡轴发动机压气机的一个重要零件,叶片薄、扭曲大、叶片间隔小、材料难加工,曲面复杂,其加工质量及精度直接影响到发动机的性能和可靠性。目前,国内外航空业普遍采用五轴联动数控加工中心铣削离心叶轮叶片及流道,随着涡轴发动机推重比的不断提高,叶片型面也日趋复杂,叶片数增多,通道更狭窄,铣削加工成为了国内离心叶轮提高加工效率和质量的主要限制因素。努力探索整体离心叶轮加工的新工艺、新方法具有重大的战略意义。本文针对某涡轴发动机钛合金离心叶轮五轴铣削加工工艺进行研究。对离心叶轮零件结构及叶片型面特征进行工艺分析,提出了刀具、夹具选择方案;分析应用NREC软件实现叶型铣削数控编程、后置处理、Vericut进行仿真;分析多轴数控机床控制指令及五轴联动数控铣削中的进给速度;探讨叶片加工变形控制措施、加工参数优化方法及叶片高效加工的方法和措施。本文研究成果如下:(1)研究了离心叶轮叶片及流道面五轴数控铣削加工工艺流程,形成了轮毂曲面精加工及清根的五轴铣削工艺方案;(2)实现了离心叶轮叶片及流道面铣削数控编程及后置处理,并应用Vericut软件进行了离心叶轮铣削仿真。(3)对叶片型面铣削中不同铣削方法的误差进行了研究;对球头刀点铣轮毂面的产生的残留高度误差进行了分析研究,提出了控制措施;(4)开展了基于刀具全切深的五轴铣削进给速度优化研究,经实际应用,提高了零件加工表面质量和加工效率。
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