PDF《大型轴流式水轮机叶片 五轴联动数控加工技术》

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采 用可大进给切削带 - 面刃圆弧刀片的!$&

# 曲面面铣 刀.进出水边采用可大进刀量的 !$%% 螺旋玉米立铣刀. 图!叶片五轴联动数控加工用刀具 ! # 叶片测量 叶片测量包括加工前毛坯测量和加工后 型面检测.国外采用光电经纬仪测量系统进 行毛坯测量和加工后的抽检 [$] .目前,东电 公司尚未具备这方面的条件.对于毛坯测 量,根据毛坯铸造技术水平,将叶片型面法 向偏置一给定值,按类似加工方法编制检查 程序,确定加工部位的余量分布情况,再根 据分布情况决定从哪个程序开始加工.加工 完型面后,采用三维测量技术对叶片加工后 的型面进行检测.检测表明,用五轴联动数 控加工技术加工出的型面的准确度很高,大 大高于 ./0$1! 标准要求. , 仿真加工与编程 水轮机叶片是非常复杂的雕塑曲面体, 若要成功采用五轴联动数控加工,其关键在 于开发利用计算机仿真加工技术,这对大型 叶片数控加工尤为重要.大型叶片五轴联动 数控加工的自动编程要同时考虑的问题较 % $ $ 东方电气评论 第$# 卷多,比一般的自动编程要复杂得多,必须通 过计算机仿真验证.叶片的计算机仿真加工 是叶片多轴联动数控加工工艺中最关键和技 术性最强的工作,是辅助制定工艺方案和编 制加工程序的基础.通过仿真加工反复修改 完善,寻求合理加工方案和具体加工方法. 主要工作是在二次开发的基础上,用! #$ 公司 软件进行二次开发 来实现仿真加工.叶片的仿真加工及编程如 图)所示. ! # 叶片的三维造型 水轮机叶片的型线和型面必须严格按设 计的要求模拟,因为这要影响其流体动力性 能以致于整个机组的性能 〔*, +〕 .在造型时要 考虑如下工程要求: (,)将叶片曲面体合理分成多张曲面的 组合,以便准确模拟叶片曲面体;

(*)各张曲面的造型方法选择,要能准 确定义和反映实际工程的要求;

(+)曲面造型的误差控制、曲面的裁剪 与延拓等曲面运算;

())根据仿真加工时的工艺方案,按各 张曲面的加工方法,来划分叶片各张曲面. 轴流式水轮机叶片是由带球面的法兰和 多张雕塑曲面组成的曲面零件,不能用解析 方程来定义这些曲面.如何准确地采用数值 方法来模拟叶片每张曲面,对大型叶片极为 重要.采用 '

-#.! 曲面逼近方法能准确地 数值模拟出叶片上的每张曲面,也便于多轴 联动数控加工刀位轨迹计算. 轴流式叶片由具有雕塑曲面的正面和背 面、进水边变圆弧半径曲面、出水边曲面、 轮缘球面、轮毂和法兰球面、轮缘的裙边曲 面、轮毂和法兰与正面和背面的过渡曲面等 构成.叶片正面和背面是按在圆柱坐标系下 给出的型值点,编写一个程序,将型值点按 圆柱截面读入,并转换到直角坐标下,转换 成$%&

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的#/012!3 格式,沿圆柱截面 , , , 第*期赖喜德等 大型轴流式水轮机叶片五轴联动数控加工技术 线作 ! #$%&

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(!)*% 曲线,再按过曲线 方法作出 ! #$ ........