基于UG&PowerMILL&VERICUT的数控加工技术应用

针对复杂部件数控多轴联动加工技术中效率较低的情况,以烟气轮机的动叶片造型和加工为例,利用UG软件进行动叶片三维建模,利用PowerMILL软件进行数控编程,并结合VERICUT软件对生成的NC程序进行仿真加工,验证了NC程序的正确性,解决了复杂部件数控多轴联动加工技术中效率较低的问题,为复杂部件数控多轴联动加工提供了参考,具有一定的工程应用价值。     

一种复杂曲面类增材制造零件分层截面生成算法

针对传统增材制造分层方法对复杂曲面类零件STL模型分层易造成部分层面轮廓线失真的问题,提出一种基于NURBS曲线的复杂曲面类零件分层截面轮廓生成算法。针对STL模型数据量大和分层速度慢的特点,采用了分组排序的求交算法进行分层,生成截面轮廓点云数据。以切平面与STL模型三角面片的交点作为NURBS曲线的型值点,设定型值点的权值,利用矩阵形式和切失边界条件确定了NURBS曲线的权因子,求解NURBS曲线的控制顶点,采用矩阵形式建立了各切片层的截面轮廓所对应的NURBS曲线方程,绘制了基于NURBS曲线的各层层面轮廓。采用基于NURBS曲线的复杂曲面类零件分层截面生成算法对燃气轮机中压缸动叶片和Ganesha模型进行了分层试验仿真和误差分析。进行了燃气轮机中压缸动叶片的打印试验,通过测量表明:采用本算法打印叶片的轮廓度偏差值符合要求,相比传统算法打印的叶片精度更高,从而验证了所提出的基于NURBS曲线的复杂曲面类零件分层截面生成算法的可行性和准确性。     

基于MATLAB与UG的汽轮机叶片造型及数控编程研究

将测量的叶片截面数据经Matlab软件平滑处理,再将平滑处理后的数据导入UG,基于UG软件的强大建模功能和曲面编辑功能,采用NURBS方法建立汽轮机叶片的空间样条曲线,对叶片进行了几何造型;在CAD模型的基础上,进行了叶片的数控加工工艺流程规划,并用软件的CAM功能对叶片进行了数控加工仿真。     

基于NURBS的汽轮机叶片数控加工仿真分析

汽轮机叶片形状复杂,其表面为扭曲的变截面曲面,对汽轮机叶片进行精确的几何造型及数控加工对保证叶片加工质量十分重要。基于NURBS建模理论,借助MATLAB软件建立了汽轮机叶片的几何模型,利用UG软件对生成的汽轮机叶片进行了数控加工轨迹生成和仿真分析。结果表明该方法可以有效地对叶片进行加工处理,对工业生产具有一定的指导作用。     

NURBS曲线在叶轮设计中的应用分析

介绍一种采用NURBS对叶轮叶片的关键截面和基迭线进行参数化表达的风力机叶片设计方法,先介绍了NURBS曲线设计叶片的优点、概述定义和数学模型,然后针对风机叶片的造型设计,讨论了用NURBS曲线生成方法,及三维模型设计方法,并最终完成了叶轮的三维模型建立与实体加工。该方法有效提高了风力机叶片设计的质量。     

烟气轮机动叶片数控加工中的受力分析

以YL型烟气轮机动叶片零件为例,研究其在数控加工中的受力变形情况。运用ANSYS软件分析了切削加工中零件在切削力作用下的变形,分析了叶片的受力分布。结果表明,在加工过程中叶片的叶顶变形最为严重。为后续研究烟气轮机动叶片在数控加工中的变形提供依据,并提供控制加工变形的方案,最后通过试验验证了方案的可行性。     

基于UG8.0的桨叶式叶片构型与加工工艺研究

以NURBS曲线理论为基础,计算了桨叶式叶片截面插值点云数据,利用UG8.0软件的拟合曲线和网格曲面功能将其构造成实体,同时,对桨叶式潮流发电机叶片的形状特点、加工过程中的难点进行了分析,叙述了加工的具体方法与步骤,并对UG软件的多轴铣功能进行了全面的介绍,从而为加工长薄类零件提供了一种方法。     

基于NURBS曲线的非圆曲线数控插补算法研究

针对目前数控加工系统中直线和圆弧插补存在的不足,提出了基于NURBS曲线的非圆曲线插补算法。并在NURBS曲线建模理论基础上,借助MATLAB软件建立了非圆曲线轴的数学模型,将生成的数学模型导入到UG中生成了实体模型。利用控制弓高误差的自动调节进给速度的插补算法对工程实际中的非圆曲线进行了仿真分析。仿真结果表明,此方法达到了预期的目标。     

基于UG曲线光顺拟合二次开发算法

为了解决涡轮叶片曲面不光顺而造成的数控加工刀轨生成失败的问题,本文针对叶片曲面截面线进行光顺拟合,提出了一种三次非均匀B样条曲线整体光顺逼近算法。该算法建立了一个由最小二乘法、型值点曲率和、型值点曲率变化和三项组成的目标函数,并利用高斯消元法求出最优控制顶点坐标序列。该算法可以使曲线在给定的逼近误差范围内,实现型值点曲率和降低的同时,曲率变化也更加均匀。最后将算法程序嵌入UG5.0二次开发程序中实现自动光顺拟合模块的开发,并通过与已存在的算法进行光顺效果对比实验,验证了本文算法更有效。     

汽轮机叶片的参数化造型及数控编程研究

为保证汽轮机叶片的加工精度和表面质量,以典型的CAD/CAM软件Pro/Engineer Widefire2.0中文版为基础,绘制了汽轮机叶片参数化设计加工的流程图;用参数化建模方法建立了叶片的三维实体模型,提出用NURBS(非均匀有理B样条)曲线拟合方法进行光顺处理,并推导出NURBS的矩阵表达式便于截面型线的拟合,进而使叶片的造型更加精确;在CAD模型的基础上,分析了叶片的加工工艺流程,并用软件的CAM功能对叶片进行数控加工仿真,生成了NC代码。叶片的参数化设计和加工处于同一软件环境下,保证了数控加工的质量和效率。     

基于UG与MATLAB的风机叶片建模方法研究

通过UG实体建模绘制出风机叶片翼型的样条曲线,在曲线上拾取关键点并进行分析和处理,再利用MATLAB对点坐标进行图形变换,得到相应坐标。将数据导入UG,利用UG的样条曲线功能建立各截面的翼型曲线。最终通过扫掠截面线和所建立的引导线建立风机叶片的三维实体模型,为风机叶片的深层次研究打下基础。     

基于UG/Open GRIP的汽轮机叶片三维自动建模研究

在对汽轮机叶片型面特征分析的基础上,基于UG4.0软件平台,利用其二次开发工具UG/Open,完成了汽轮机叶片三维自动建模系统软件的开发,实现了汽轮机叶片的快速造型,大大提高了叶片造型的效率和品质,为后续的叶片分析和数控加工研究奠定了基础。     

基于UG的NURBS曲线插补技术的应用研究

高速切削加工作为模具制造中重要的一项先进制造技术,NURBS曲线插补技术逐步得到应用。在UG中通过对连结分段、角度公差、拟合公差等参数的设置以及对UGCAM后处理器的修改,生成了NURBS曲线插补指令,从而驱动CNC机床实现了NURBS曲线插补的高速加工。     

基于SolidWorks的汽轮机扭曲叶片造型研究

探讨了用SolidWorks软件对汽轮机扭曲叶片实体造型的方法,采用非均匀有理B样条曲线对叶片特征截面型线进行处理,并指出了造型过程中的难点和关键点问题,在大扭曲度长叶片的实体造型过程中如何选用引导线和中心线使各特征截面经放样后成为光滑曲面.以某1029mm叶片造型为例,验证了该方法的可行性.     

Study of applying reverse engineering to turbine blade manufacture

A turbine blade has complex shaped free-form surfaces that can be modelled as surfaces with variable curvature by high-degree polynomials. Industry typically utilizes a turnkey system and special-purpose machine tool to manufacture turbine blades. A turkey system is a closed form design. Users need only input relevant data to this system to manufacture the product directly. However, users are unaware of the internal operation of the system. With rapidly advances in computing technology, commercial CAD/CAM systems can be utilized to design freeform surfaces and generate a tool path for the designed surfaces. This study uses a reverse engineering technology that is used to reconstruct the CAD model for a turbine blade. The prototype is measured by a coordinate measuring machine to obtain the geometrical control data points that are used to generate the CAD model in the UniGraphics (UG) CAD/CAM system. The UG/GRIP (GRaphics interactive Programming) language is used to generate the cutter location data rather than using the default UG CAM module. A five-axis NC code is acquired by the developed postprocessor and verified by the solid cutting simulation software VERICUT®. Real turbine blade machining is performed on a table/spindle tilting five-axis machine tool, demonstrating the effectiveness of the proposed approach.     

基于中弧线的空心涡轮叶片壁厚计算方法研究

针对高精度复杂空心涡轮叶片壁厚测量问题,提出了一种基于中弧线的壁厚计算方法。通过对空心叶片CT切片数据的处理,建立了相应的点云数据测量模型,并与叶片CAD模型进行配准,实现了各截面数据点的提取与拟合,从而计算出了中弧线;在此基础上,运用UG二次开发平台求出了叶片各点的壁厚。实测结果表明:通过该方法能够精确计算复杂空心涡轮叶片的壁厚,提高空心叶片壁厚精度及其可靠性。     

基于UG的复杂曲面零件的数控加工

以一个复杂曲面零件模型为例,论述了UG CAO/CAM系统在数控加工中的应用过程：利用UG的建模模块对其进行曲面造型设计,并根据该零件结构特点进行工艺分析,使用UG的CAM加工模块设置加工参数实现自动编程,由程序后处理自动生成NC代码,最后将NC代码导入数控机床加工出实体零件,从而达到缩短编程时间,提高工作效率和编程质量的目的,有效地保证了零件的加工精度。     

基于渐开线齿轮展成法的参数化精确建模

根据渐开线齿轮展成法的加工原理,首先,建立齿形轮廓,尤其是过渡曲线的精确方程式;其次,利用UG软件所提供的规律曲线和实体建模特征,建立渐开线齿轮的实体模型,该模型是精确的、可靠的和参数化的,可为其他加工方法的齿轮建模所借鉴,并为后续齿轮传动的实体开发奠定基础。