Cimatron五轴加工实例——叶轮加工(一)

本篇文章将分为5步介绍应用Cimatron五轴航空铣加工叶轮(见图1)的过程,读者可以从中了解整体叶轮的加工原理,熟悉掌握单个叶片铣削策略以及分析、判断并解决编程中所出现的问题.     

整体叶盘叶片加工变形控制技术研究

针对五坐标加工中心(MIKRON UCP1350)采用五轴联动方式加工整体叶盘时叶片和刀具受力变形较大的问题,从加工整体叶盘叶片的工艺特点着手,结合传统切削力理论公式计算和加工时叶片的有限元分析,对加工变形控制展开研究.在初步确定切削参数值后,经过试件实际试加工,修正切削参数值使加工后叶片既满足叶型面变形在公差允许范围...     

基于控制线的开式整体叶盘叶片四轴数控加工刀轴控制方法

针对开式整体叶盘叶片数控加工中存在的干涉及刀轴变化稳定性问题,提出了一种基于刀轴控制线的四轴刀轴矢量控制方法。阐述了基于刀轴控制线的四轴刀轴控制基本原理,通过对四轴无干涉刀轴摆动区间的计算,建立了四轴无干涉刀轴控制面;根据控制线生成准则,给出了在刀轴控制面上生成刀轴控制线的具体算法。实验验证表明,该方法不仅可解决开式整体叶盘叶片加工中的刀具干涉问题,而且有效避免了刀轴突变引起的叶片啃伤现象,明显提高了叶片表面的加工质量。     

直轴旋转叶片型面的数学模型

本文通过对直轴旋转叶片型面成形规律的分析,运用三维几何变换理论,推导出了直轴旋转叶片型面的数学模型。这不仅对叶片型面加工方法的选择,工、夹、量具和专用机床的设计,而且特别是对这类叶片型面的数控加工和测量都具有重要的意义。     

大直径整体叶轮分步法电解加工工艺与试验

在对大直径整体叶轮的叶片特征和过去电解加工(ECM)方法比较分析的基础上提出了一种叶片分步加工的电解加工方法.首先确立了分步法的加工顺序,采用专用仿真软件对叶片的被加工区域进行划分,使前道工序加工后留下的区域满足后道工序的电解加工要求;在此基础上计算各工序的加工运动路径,并根据机床运动配置形式给出了叶片加工所需的四轴联动算法,通过软件自动生成数控加工自动编程;借助于CAD/CAE/CAM软件设计了一组加工阴极并进行了工艺试验.试验结果表明,通过合理的区域划分,叶盆、叶背和叶根的加工过程具有较好的稳定性,叶背、叶根的加工精度得到了较好的控制.该工艺方法可望较高精度地解决大直径整体叶轮叶片型面加工难题.     

hyperMILL~R为通用叶片加工注入动力

叶片是航空发动机、汽轮机、大型工业鼓风机等设备的核心部件之一,它起着将动能转换为机械能的作用.航空发动机、汽轮机等设备效率的高低,使用寿命以及维护周期的长短,很大程度上取决于叶片的设计和制造水平.目前,国内外叶片型面加工均采用五轴联动机床.     

多轴数控电火花高速小孔加工技术

分析介绍了电火花高速小孔加工原理和特点,重点叙述了围绕提高航空发动机叶片气膜孔加工质量,对若干关键技术进行攻关提升以及多轴数控电火花高速小孔加工技术和设备在航天、航空等关键制造业的应用情况.     

本刊资讯

<正>"叶片磨削抛光加工单元应用研究"通过验收2019年10月底,由航空精密所超精室承担的"高档数控机床与基础制造装备"国家科技重大专项"叶片磨削抛光加工单元应用研究",完成了工信部组织的综合绩效评价,顺利通过整体验收。项目研制期间,精密室自主研制叶片检测专用四轴复合测量机,研发专用测量软件,突破高效精密四轴测量机机体设计,叶片检测相关软件功能,接触与非接触复合接触技术等,可实现叶片     

航发叶片7轴联动砂带柔性磨抛技术研究

为实现航空发动机叶片表面高质量磨抛工艺方法,研究了7轴联动专用数控砂带磨床,提出了叶片型面刀触点处磨抛余量计算方法,考虑了磨抛工具宽度、直径、弹性模量等诸多影响抛光力的因素,优化了施加于接触轮上的磨抛压力,实现了定量磨抛的工艺方法,生成了变抛光力NC程序.最后对铣削后航空发动机叶片进行磨抛工艺试验,加工后叶片表面光洁度较好,并且叶片型面尺寸精度与粗糙度均处于实际加工要求范围之内.     

大型钛合金风扇叶片型面数控加工技术的发展应用

多轴联动加工技术的发展应用,使大型发动机风扇叶片型面加工这一关键加工环节在精度和质量保证能力方面有了很大的提高,加工效率方面也获得了满意的效果,相信随着工艺设备技术的不断研究改进,大型风扇叶片型面加工技术会朝着机械化、自动化方向发展。     

某机低压0级工作叶片的加工工艺

针对某燃气轮机低压0级叶片的结构特点，抛弃原来电解加手工抛光的方法，用五轴连动数控加工中心加工叶身型面、缘板及进排气边缘，提高了大型面叶片的叶身表面加工质量和加工效率。     

用hyperMILL进行叶轮加工

hyoerMILL是OPENMIND公司开发的一款专业的五轴CAM软件,其在模具加工、产品加工、医疗器械、透平叶轮叶片加工方面部有其独到之处.作为透平机械的关键部件,叶轮广泛应用于航空航天、船舶动力、汽车零部件、大型鼓风机.以及各种泵类的机械产品等,其加工过程也直是制造环节中的一个难题.     

异形件转动体多轴联动加工工艺及编程技术研究

为研究异形件转动体在多轴联动加工工艺及编程,本文引入在机测量技术和零点快换夹具,编制了异形件转动体的加工工序,对照加工工序以Surfmill为编程软件编制了加工程序,根据异形件转动体结构特点对M4(M5)螺纹孔、叶片等采取了刀具路径旋转,简化了异形件转动体编程程序,提高了加工效率。     

航空发动机叶片多轴疲劳试验研究进展

近几年航空发动机叶片失效分析的统计表明,叶片失效多由离心力叠加异常振动的多轴疲劳载荷引起.总结现有单一载荷加载、双轴载荷加载等多轴疲劳试验方法的优缺点,并分析其在评价航空发动机叶片多轴疲劳时存在的问题.重点介绍目前国际上最新研制的可有效模拟发动机叶片受力状态的拉伸-弯曲振动多轴疲劳试验方法.建议尽快建立适合我国航空发动机叶片的多轴疲劳试验系统.     

微小整体叶轮五轴联动微细铣削加工试验研究

微小整体叶轮作为微型发动机的重要组成部分,其加工质量直接影响微型发动机的使用性能。针对微小整体式复杂叶轮流道狭窄、叶片扭曲大和长厚比大等特点,开展了微小复杂扭曲整体式叶轮五轴联动微细铣削加工方法研究。针对微小叶轮加工过程极易发生变形、过切和碰撞干涉等问题,对微小叶轮的加工过程进行工艺规划,建立了微小叶轮流道加工刀具选择的约束方程,计算出叶轮加工刀具的最大理论直径。通过CAM软件对叶轮进行切削仿真,验证了刀具选择和工艺规划的正确性。通过五轴联动微细铣削试验,得到了具有6个直径10mm的叶片、叶片最小厚度0.15mm、叶片最小相邻间距0.58mm的7075铝合金微小整体叶轮。     

北京机电院重装亮相CCMT 2014北大核心

XKH400A五轴联动叶片加工中心,适合加工汽轮机、燃气轮机、航空发动机的各种动、静叶片及各类窄长形特殊型面的零件,广泛应用于电力、航空等行业。     

大扭曲叶片整体涡轮电解加工工艺研究

研究用展成电解工艺进行大扭曲度整体涡轮叶片的机械加工，对涡轮叶片型面进行数据处理，用软件方式实现电解加工的多轴联动进给；分析叶片电解过程成形规律，合理设计阴极、流场，解决大扭曲叶片加工的叶背二次腐蚀、出口短路等关键工艺问题，试验可稳定达到工序精度要求，并可批量生产。     

航空发动机叶片精密自适应砂带磨削技术及试验研究

叶片的型面精度和表面完整性直接制约着航空发动机的工作性能及使用寿命。由于叶片具有薄壁易变形、材料难加工及砂带磨削柔性接触等特征而难以实现精密磨削,由此提出了一种基于检测—加工一体化的自适应砂带磨削加工方法。首先根据叶片结构特点,设计了边缘磨削工位磨头和圆角磨削工位磨头,分别用于磨削叶片型面及进排气边缘、阻尼台及根部转角等部位;其次基于模型重构的几何误差进行了自适应软件的研制;最后通过双工位集成的七轴联动数控砂带磨削中心进行了叶片磨削试验。试验结果表明,磨削后的叶片表面粗糙度Ra≤0.4μm,加工误差保持在±0.05mm范围内,叶片型面磨削加工周期仅为3.5h,满足叶片加工要求。因此,自适应砂带磨削技术是实现叶片精密磨削加工的有效技术手段。     

航空发动机精锻叶片数字化生产线

叶片数字化生产线技术集成了多门先进的制造工艺技术,主要有:五轴联动数控加工技术、快换工装应用技术、叶片硬装夹夹具设计制造技术、非接触在线检测技术、自适应加工技术、机械手物流管控技术,基于数字化制造、动态自动识别、工业以太网的信息管理技术、自动化控制技术。它的规划建设标志着叶片加工迈入数字化制造时代,实现了航空发动机叶片智能化制造的升级转变,对促进国防科技工业自主化、体系化、复合式发展具有重要价值。     

Sigmaflex Ⅱ多轴测量机

Spe11多轴测量机是一种计算机数控的用于对日削后的叶片进行检测的测量新概念设备．它可测量叶片的拟树形根部、锁板在叶冠封严件的尺寸，井能代曾目前一些大发动机公司所用的多点测量系统．涡轮叶片一般采用强力磨削进行终加工，而Simlulnll测量机可将测量结果反馈到磨床，控制磨削加工，从而使叶片合格率有显著提高．据制造该设备的＂tore一veraon公司称，以前的叶片磨削，成品率很少超过抓％；采用约四邮bD后，叶片的合格率可达％％，且通过其检验合格的叶片无需再作‘最后检验”．SpeD多轴测量机担集信息的速度快，在他S内可以检测43…