扇葉葉片參數(shù)化設計與數(shù)控編程【葉輪】【說明書+CAD+UG+仿真】,葉輪,說明書+CAD+UG+仿真,扇葉葉片參數(shù)化設計與數(shù)控編程【葉輪】【說明書+CAD+UG+仿真】,葉葉,參數(shù),設計,數(shù)控,編程,說明書,仿單,cad,ug,仿真 編號： 開題報告 題 目： 扇葉葉片參數(shù)化設計 與數(shù)控編程 院 （系）： 專 業(yè)： 學生姓名： 學 號： 指導教師單位： 姓 名： 職 稱： 題目類型：¨理論研究 ¨實驗研究 ¨工程設計 ¨工程技術研究 ¨軟件開發(fā) ¨應用研究 2014年2月14日 （此頁不打?。? 開題報告填寫要求 ? 1．開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導教師簽署意見審查后生效。 ?2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫，或按教務部統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見。 ?3．學生查閱資料的參考文獻應在10篇及以上（不包括辭典、手冊），開題報告的字數(shù)要在1500字左右。 ?4．有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2008年3月10日”或“2008-03-10”。 5. 開題報告每一頁表格頂端必須保留表頭“畢業(yè)設計（論 文）開題報告”字樣，封面、末頁除外。 6. 各個表格內(nèi)（1-4欄）所填寫內(nèi)容要求：與表頂橫線空一行，首行縮進2字符，小4號宋體，行距20磅?！?．已查閱參考文獻”要求見空欄內(nèi)。 7. 末頁（意見）獨立成一頁。 ?（在填寫、打印時，請將底色為黃色的內(nèi)容及相關說明文字刪掉。） 畢業(yè)設計（論 文）開題報告 1．本課題的目的及研究意義 整體扇葉類零件是一類具有代表性且造型比較典型的通道類復雜零件，它在能源動力、航空航天、石油化工、冶金等行業(yè)中均有廣泛應用，如航空發(fā)動機上的整體葉輪、坦克發(fā)動機增壓器葉輪、水泵及壓縮機葉輪等。這類零件的設計涉及到空氣動力學、流體力學等多個學科，曲面加工手段、加工精度和加工表面質(zhì)量對其性能參數(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，但是隨著設計理論的發(fā)展，扇葉類零件工作面形狀日趨復雜，模具制造的難度比較大，工藝過程復雜，制造成本高，葉片精度難以保證，而且葉片的表面光潔度差，容易造成應力集中，產(chǎn)生氣蝕，扇葉的動平衡性能差。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，但懸壁長度相對較長，同時由于復雜的空間幾何形狀，其加工需使用細長刀具和多軸聯(lián)動機床。所以，扇葉從產(chǎn)品設計、加工制造到維修長期以來一直是困擾廣大科技人員的技術難題，扇葉的加工技術一直受到國外的嚴密封鎖。 傳統(tǒng)的經(jīng)驗方設計法可概述如下:軸流風扇扇葉主要采用經(jīng)驗公式推導進行CAD/ CAM設計,然后利用CNC多軸機床加工，銑削出外形進行風洞實測。 五軸數(shù)控技術是數(shù)控技術中難度最大、應用范圍最廣的技術。在復雜曲面的高效、精密、自動化加工方面，五軸聯(lián)動加工更是具有三軸加工所不能比擬的的優(yōu)勢。主要體現(xiàn)在以下幾個方面: 1)五軸加工可有效地避免刀具千涉，加工三軸機床難以加工的復雜零件; 2)對于直紋面的加工，五軸加工可以采用側銑的方式一刀成型，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于工件具有良好的切削狀態(tài); 5)對于加工空間受到限制的通道加工和組合曲面過渡區(qū)域加工，五軸加工可以選用較大尺寸刀具避開干涉進行加工，刀具剛性好。 因此，五軸加工技術一直是數(shù)控加工領域內(nèi)國內(nèi)外學者的研究熱點之一。并且，也一直受到西方國家對我國的技術封鎖。因為許多先進武器裝備的制造，如飛機、導彈、坦克等的關鍵零件，都離不開高性能數(shù)控機床的加工。五軸編程技術是五軸加工技術的關鍵問題之一。在此對數(shù)控編程技術的各方面內(nèi)容做一簡單概述。 2．本課題的國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 早在七十年代初我國的幾家大型企業(yè)就開始將數(shù)控機床用于整體扇葉和葉輪的加工上。目前，我國已有越來越多的廠家開始采用鍛造毛坯后多坐標NC加工成型的方法加工扇葉和葉輪，尤其是國防工業(yè)中所用的關鍵扇葉，如火箭發(fā)動機的轉子、風扇，飛機發(fā)動機的渦輪等。目前都已采用多坐標數(shù)控機床加工。國內(nèi)所用的機床大多是引進的具有國際先進水平的四、五軸聯(lián)動數(shù)控機床。目前國內(nèi)外葉輪數(shù)控方法大致分為兩大類點銑法和側銑法。尤其對直紋葉片曲面的扇葉，在國外已廣泛采用側銑法進行加工，加工效率及精度都較高，已較成熟。 在編程方面，扇葉五坐標加工專用軟件主要有美國NREC公司的MAX一5，MAX一AB葉輪加工專用軟件，瑞士Starrag數(shù)控機床所帶的葉輪加工模塊，還有HyPerMin等專用的扇葉加工軟件。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，國內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)葉輪的廠家，多采用國外引進的以D/CAM軟件，如EUCL工D、IDEAS、UG等。利用這些軟件，在輸入扇葉有關參數(shù)時，可以產(chǎn)生要加工的扇葉的數(shù)控加工程序。總體上我國扇葉加工領域的研究與應用同發(fā)達國家相比還有很大差距，很多企業(yè)的軟、硬件都依靠進口，但國外這類軟件價格昂貴，國內(nèi)大多數(shù)廠家難以承受，同時這類軟件一般采用封裝技術，難以取得其核心技術，一旦產(chǎn)品型號改變，則很難編制相應數(shù)控程序。 而在國內(nèi)此方法尚在探索階段，應當成為工藝人員的研究方向。與此相應，國外用于扇葉的數(shù)控加工軟件已較為成熟，但對于國內(nèi)大多數(shù)廠家來說價格難以承受；而國內(nèi)的數(shù)控加工軟件功能及穩(wěn)定性尚需進一步提高。相信在不久的將來國內(nèi)外葉輪加工廠家必將以高效、高質(zhì)的側銑工藝代替效率及質(zhì)量都很低下的點銑加工，我國的扇葉生產(chǎn)也將跨上一個新的臺階。 實踐證明，UGnx為用戶提供了從定位5軸到多軸聯(lián)動的全方位加工功能，結合2.5軸至3軸銑削/鉆孔功能，5軸加工為用戶提供仿真和在加工方向上編輯刀具的位移功能。5軸聯(lián)動銑削包括粗加工、控制前傾角、側傾角的精加工、側刃銑削以及刀長較短時的自動傾斜功能。5軸銑削能夠有效提高加工效率，延長刀具的使用壽命，并可以產(chǎn)生高精度的曲面。  3．本課題的研究內(nèi)容 1、課題主要內(nèi)容 （1）運用UGNX建立扇葉的三維模型。 （2）扇葉零件加工工藝編程； （3）CAM刀路設計及優(yōu)化； （4）扇葉在機床上數(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）在機床加工零件。 2、課題主要要求 （1）扇葉零件的3D設計； （2）加工工藝分析及工藝規(guī)程的編制； （3）CAM刀路設計及優(yōu)化； （4）扇葉在機床（上數(shù)控銑削加工的，NC編程、G代碼后置處理及刀路仿真，并進行加工驗證； （5）撰寫文獻綜述、開題報告； （6）撰寫設計說明書一份； 4．本課題的實行方案、進度及預期效果 （1） 查閱資料、撰寫文獻綜述、撰寫開題報告（2.5周）； （2） 畢業(yè)調(diào)研及撰寫畢業(yè)調(diào)研報告（1.5周）； （3） 畢業(yè)設計（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刀路設計及優(yōu)化（1.5周），NC編程，G代碼后置處理及刀路仿真，加工驗證（3周）； （4） 撰寫畢業(yè)設計說明書并將初稿交導師評閱（1.5周）； （5） 指導老師評閱、學生修改及打印說明書（0.5周）； （6） 評閱老師評閱設計說明書、學生準備答辯（0.5周）； （7） 畢業(yè)答辯（0.5周）。  5、已查閱參考文獻：（10篇以上中文，至少1篇英文） [1]全榮.五坐標聯(lián)動數(shù)控技術.長沙:湖南科學技術出版社，1995. [2]劉雄偉.數(shù)控加工理論與編程技術.北京:機械工業(yè)出版社，2003. [3]周濟，周艷紅.數(shù)控加工技術.北京:國防工業(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.北京:機械工業(yè)出版社，1994. [5]王隆太.機械CAD/CAM技術.北京:機械工業(yè)出版社，2004. [6]孔慶復.計算機輔助設計與制造.哈爾濱工業(yè)大學出版社，1997. [7]唐榮錫，汪嘉業(yè)等.計算機圖形學教程.北京:科學出版社，2001. [8]李明雪，劉小川等.UGCAM12.0基礎與實例教程.北京:化學工業(yè)出版社,2008. [9]李云龍，曹巖.數(shù)控機床加工仿真系統(tǒng)VERICUT.西安:西安交通大學出版社，2005. [10]呂鳳民.后置處理算法及基于UG/即Open GRIP下的程序開發(fā).大連理工大學碩士學位論文.2005. [11]丁勇，耿小強，陳剛一種特殊結構的五軸數(shù)控機床的后置處理算法與軟件實現(xiàn).CAD/C枷與制造業(yè)信息化，2005，l:77.78. [12]馮顯英，葛榮雨.五坐標數(shù)控機床后置處理算法的研究.工具技術，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)設計（論 文）開題報告 指導教師意見 指導教師： 年 月 日 開題小組意見 開題小組組長（簽字）： 年 月　　日 系審查意見 系領導（公章）： 年 月 日