摘要：【目的】透平叶片属叶片类复杂曲面零件,主要应用在燃气轮机等的发动机上,需要叶片表面质量及轮廓精度的制造工艺要求比较高。透平叶片的曲面造型与精密制造具有较高难度,对损坏的透平叶片进行修复制造,要用到逆向工程技术对叶片的曲面进行重构。根据叶片的结构特点需要使用五轴数控加工技术才能更好地完成加工。【方法】以透平叶片为研究对象,通过光学扫描仪来提取透平叶片样件的点云数据,运用逆向设计软件Geomagic Design X对透平叶片的点云数据进行优化处理和三角形面片化,对透平叶片的快速曲面重构,将透平叶片的实体模型导入CAM软件UG中,进行五轴数控加工工艺分析与自动编程。【结果】通过逆向工程技术能快速构建出高质量的叶片曲面,利用五轴加工技术完成叶片的精密制造。【结论】将快速曲面重构技术与五轴数控加工技术相结合,可实现透平叶片的逆向设计与五轴数控加工,为叶片类零件的修复与再设计提供借鉴和思路。

摘要：研究了两线接触曲面间的几何学特性,由刀具包络曲面分别沿刀触点轨迹线和特征线与设计曲面和刀具曲面线接触这一基本条件,提出了回转刀具扫掠包络面的局部重建原理.建立了由单个刀位重建刀具包络面局部三阶近似曲面的数学模型,刻画了刀具曲面、刀具包络面与设计曲面在刀触点领域内的三阶微分关系,为提出自由曲面三阶切触加工新方法奠定了几何学基础.

摘要：本文针对五轴数控加工3D刀具补偿及后置处理方法进行研究,设计恰当的刀具补偿算法,并利用计算机软件实现后置处理,通过仿真模拟和实例验证,得出有效的数学模型和算法公式,由此解决数控加工中的尺寸偏差问题.

摘要：探讨了整车验证模型五轴数控加工工艺要点;基于先进CAM软件对整车验证模型五轴数控加工刀具路径编程工艺进行研究;提出了对该模型的五轴数控加工编程工艺规范化思路以及具体实施方案;基于Power MILL系统、易语言编程系统开发了整车验证模型五轴数控加工编程工艺模版库、刀具库和机床库。

摘要：介绍了五轴数控机床的运动方式,阐述了空间自由曲面五轴联动数控加工中刀具路径规划的基本方法:参数线法、CC路径截面线法、CL路径截面线法、导动面法等。之后对五轴加工中刀具轴向规划进行了论述:垂直于表面方式、平行于表面方式、倾斜于表面方式。最后归纳总结了刀具干涉的检测与处理的方法,并分别说明了其优缺点和适应范围。

摘要：基于离心叶轮五轴数控整体加工的需要,在Auto CAD平台上运用VBA成功开发了五轴数控加工仿真器,该系统能够灵活接收刀位数据和标准数控加工代码两种控制信息,然后迅速动态生成相应的刀具轨迹图形,从而为离心叶轮类零件的五轴数控整体加工的刀具几何参数设计提供了最明了的评价依据。应用结果表明,该五轴数控加工仿真器既具有指导实际生产的重要意义,也为避免刀具干涉提供了强有力手段。

摘要：探讨了细分曲面五轴数控加工基础技术。以Catmull-Clark细分曲面为研究目标,首先讨论细分曲面顶点法矢量计算及等距面实现,然后建立细分曲面粗加工模型;其次对该模型采用环形刀刀轴矢量按曲面法线导动方式进行五轴数控加工,推导了刀具姿态、切削半径及刀位轨迹生成计算,最后给出了计算机仿真的实例。

摘要：以NX软件为平台,将整体式分流叶轮作为实例,针对整体式分流叶轮外形结构特点和加工难点进行分析,合理制订了数控加工工艺方案,并利用NX叶轮加工模块进行刀具轨迹的规划,从而生成刀轨文件,并仿真加工验证刀具轨迹的正确性。通过NX PostBuilder模块开发双回转工作台五轴加工中心专用后处理器,生成了整体式分流叶轮NC程序。最后,在VMC-50L五轴数控加工中心完成整体式分流叶轮的实际加工,通过三坐标测量仪检测加工后的叶轮零件完全符合设计和使用要求。研究结果为复杂薄壁叶轮类零件的高速多轴加工提供了重要的理论依据与实际参考。

摘要：针对球头刀端铣加工工艺,可采用等残高刀位轨迹规划方法生成离心泵叶轮叶片型面的加工轨迹。首先根据端铣加工的工艺特点和叶片型面的几何特征,选取叶片上一条长边界曲线作为初始刀触点轨迹,并通过许用弦长公差离散形成刀触点序列;然后定义与进给方向垂直的截平面簇,在每个截平面内建立以刀触点为圆心的圆弧,将圆弧与叶片型面相交的前交点作为下一刀触点,并沿着刀轴方向计算刀位点,形成刀位点序列,拟合得到刀位轨迹。UG仿真表明,针对给定的叶轮,设定残高0.05mm时,可以得到实际均方根残高值为0.0463mm的光顺加工轨迹,其后跟角在(4.3432,15.8454)内变化,侧倾角在(46.4292,56.7360)内变化,刀轴转动无突变。

摘要：笔者提出了一种基于五轴联动数控机床的叶轮加工技术,概述了设备及材料的选型要求,并设计了叶轮加工工艺路线;随后,在VERICUT软件中建立了机床模型和叶轮模型,并按照既定的工艺路线进行了仿真加工。对仿真加工过程进行反复优化后,确定最终的工艺路线。然后使用德玛吉HSC-75linear立式五轴联动高速机床进行了加工验证。仿真结果表明,该数控机床制造出来的叶轮产品在加工精度和表面质量方面均符合设计要求,采用“VERICUT软件+德玛吉立式五轴联动数控机床”加工无人机薄壁叶轮在效率和质量上有显著优势。