叶片型面数控加工变形控制夹具分析

航空发动机叶片加工变形分析与控制措施摘要：发动机是航空飞行器的动力来源，其叶片的质量直接影响到其整体的工作和工作的稳定性。

航空发动机叶片的制造要求空间结构复杂，几何精度要求高，叶片加工难度较大，其生产效率较低，因此必须注意叶片变形的成因及控制措施。

关键词：航空发动机叶片；加工变形因素；分析及控制0引言航空发动机的叶片在航空发动机中占有很大的比重，其叶片的加工能力可以达到30%，其结构复杂，精度高，是制约其发展的关键。

根据美国 NASA的发现，飞机引擎的叶片显示，减少表面粗糙度和提高外形的精确度可以使飞机引擎的性能提高3%~6%。

通过对航空发动机叶片进行加工，改善其加工精度，既能提高其工作效率，又能有效地减少其燃油消耗，提高其经济性和适用性。

1叶片加工的现状长期以来，航空发动机所需的材料都非常昂贵和紧缺，如钛合金、镍基高温合金等，是制约我国航天工业发展的重要因素。

近年来，我国航空发动机所用的基础材料发生了巨大的改变，如金属基复合材料、陶瓷基复合材料等，其价格和短缺状况均有所改善。

目前，航空发动机对桨叶的转角、叶片的厚度、叶片的加工精度提出了更高的要求。

随着网络技术的发展，飞机的制造变得更加方便。

将五轴联动数控机床与 CNC编程原理相结合，大大提高了叶片的加工精度。

2影响叶片变形的因素航空发动机叶片在制造过程中，常常会产生一些变形，这些变形会对叶片成形量产生一定的影响，从而对航空发动机的工作效率产生一定的影响。

影响航空发动机叶片变形的主要原因有三个。

2.1刀具切削力引起的叶片变形在航空发动机叶片制造过程中，由于刀具与航空发动机叶片的加工部件之间存在着切削力，因此，切削力很容易使其发生变形，而由于飞机的叶片结构和材质都是较薄、较硬的结构，因此很容易受到切削力的影响。

由于叶片的加工形状比较复杂，其各个部位受到的力也不尽相同，而且在切削过程中，各个部位的变形也不尽相同。

通常情况下，航空发动机叶片的叶尖处和进、排气位置受到的压力比较大，产生的应力也比较大，而其它部分的变形量相对比较小，这就造成了飞机叶片的最终加工精度降低。

叶片型面多自由度数控化成型装置设计引言：叶片是风力发电机的核心部件之一，它的形状和精度直接影响着风力发电机的发电效率。

为了提高叶片的制造精度和生产效率，本文设计了一种叶片型面多自由度数控化成型装置。

一、装置构成及工作原理本装置主要由五个部分组成，分别是夹紧装置、变形装置、调整装置、数控系统和安全系统。

夹紧装置通过夹紧叶片样板和工件，确保叶片样板和工件的位置固定不变。

变形装置通过调整叶片样板上的变形控制装置，实现叶片工件的局部变形，使其符合设计要求。

调整装置通过调整装置上的控制装置，实现叶片工件沿着各个方向的调整，以达到形状精度要求。

数控系统通过计算机控制叶片样板和工件之间的相对位置，实现叶片型面的多自由度数控成型。

安全系统通过安全检测装置和安全警报装置，保障操作人员的安全。

二、装置设计方案1.夹紧装置设计：夹紧装置分为两部分，一部分是夹紧叶片样板的定位机构，另一部分是夹紧工件的夹紧机构。

定位机构通过定位销和定位槽实现叶片样板的定位，夹紧机构通过液压缸和活塞实现工件的夹紧。

2.变形装置设计：变形装置采用液压调节器作为核心元件，通过调整变形装置的控制角度，实现叶片工件的局部变形。

液压调节器通过液压张紧和松弛管道控制油液的流动，从而实现叶片工件的变形。

3.调整装置设计：调整装置由多个调整机构组成，每个调整机构都可以实现叶片工件沿一个方向的微调。

调整机构采用螺杆和螺母的结构，通过旋转螺杆调整螺母的位置，进而实现叶片工件的调整。

4.数控系统设计：数控系统由计算机、电控设备和传感器组成。

计算机负责接收用户输入的叶片样板数据和工件数据，通过计算得到叶片样板和工件之间的相对位置，再通过电控设备控制相应的装置进行运动，最终实现叶片型面的数控成型。

5.安全系统设计：安全系统主要包括安全检测装置和安全警报装置。

安全检测装置通过光电传感器和机械开关监测装置的状态，一旦发现异常情况，立即停止装置的运行。

安全警报装置通过声光警报器发出警报信号，提醒操作人员注意安全。

叶片型面多自由度数控化成型装置设计【摘要】叶片型面多自由度数控化成型装置设计是当前研究领域的重要课题。

本文从研究背景和研究目的出发，分析了叶片型面多自由度数控化成型装置设计的原理、方案、实施步骤、关键技术以及实验结果。

通过系统性的设计和实践，提出了一种可行的设计方案，并对实验结果进行了验证。

总结了该装置的设计优势和问题，并展望了未来的发展方向。

本文的研究成果对于提高叶片型面多自由度数控化成型装置的生产效率和产品质量具有重要意义，为相关领域的技术创新和进步提供了有益的参考。

【关键词】叶片型面、多自由度、数控化、成型装置设计、原理、方案、实施步骤、关键技术、实验结果、总结、展望1. 引言1.1 研究背景概述叶片型面多自由度数控化成型装置设计是现代制造业中的重要技术领域之一。

随着工业化的高速发展，对于高精度、高效率、多样化的生产需求不断增加，传统的生产方式已经无法满足市场需求。

开发一种能够实现叶片型面多自由度数控化成型的装置成为当今工程技术研究的热点之一。

叶片型面多自由度数控化成型装置设计的背景主要在于应对复杂曲面结构的加工需求，这种结构通常难以通过传统的加工方式来实现。

叶片型面多自由度数控化成型装置设计可以利用现代数控技术和先进的加工设备，实现对复杂曲面的精确加工，从而提高生产效率和产品质量。

通过对叶片型面多自由度数控化成型装置设计的研究和实践，可以有效应对市场对于高精度、高效率产品的需求，推动工业制造技术的进步和发展。

深入探讨叶片型面多自由度数控化成型装置设计的原理和方法，对于提升产品的竞争力和技术水平具有重要意义。

1.2 研究目的明确研究目的明确：本研究旨在设计一种叶片型面多自由度数控化成型装置，以解决传统成型装置在加工叶片型面时存在的精度不高、效率低下等问题。

具体研究目的包括以下几点：通过对叶片型面成型过程中的工艺要求和实际需求进行分析，确定设计目标，明确装置需要具备的各项性能指标，如精度、稳定性、速度等。

航空发动机叶片加工变形因素分析及控制航空发动机是航空器的重要组成部分，其性能的优劣直接影响到飞机的飞行性能和安全性。

发动机叶片作为发动机的核心部件之一，其加工质量和形状对发动机的性能起着至关重要的作用。

因此，对于航空发动机叶片加工变形因素的分析和控制具有重要意义。

1.材料性能:材料的热胀冷缩系数以及机械性能对叶片的加工变形具有重要影响。

因此，选择合适的材料是减小叶片加工变形的关键。

2.切削力:切削力是指在加工过程中刀具对工件所生成的力，切削力大小和变化趋势直接影响叶片的加工质量和形状。

切削力过大会导致叶片表面粗糙度增加以及变形加剧，因此需要通过合理的刀具选择和切削参数设置来控制切削力。

3.热变形:加工过程中的高温和冷却过程会导致叶片的热胀冷缩，从而引起叶片的变形。

因此，需要通过合理的加工温度和冷却方案来减小热变形对叶片加工质量的影响。

4.刀具磨损:刀具磨损会导致刀尖产生磨损痕迹，进而影响叶片的加工形状和质量。

因此，需要进行定期的刀具检查和更换，以保持刀具的良好工作状态。

以上是叶片加工中一些主要的变形因素，下面介绍一些控制叶片加工变形的方法：1.选择合适的材料:根据叶片的要求，选择具有良好机械性能和热胀冷缩特性的材料可以有效减小加工过程中的变形。

2.优化切削力:合理选择刀具和切削参数，减小切削力对叶片的影响。

例如，采用切削液进行冷却可以降低切削力和温度，减小加工变形。

3.合理控制加工温度:对于需要高温加工的叶片，可以采用适当的预加热和恒温加热控制方法，以减小热变形。

4.定期检查和更换刀具:及时检查和更换磨损的刀具，保持刀具的良好工作状态，减小刀具磨损对叶片加工质量的影响。

总之，叶片加工变形对航空发动机的性能和安全性具有重要影响，因此需要进行针对性的分析和控制。

通过选择合适的材料、优化切削力、控制加工温度以及定期检查和更换刀具等方法，可以有效减小叶片加工变形，提高发动机叶片的加工质量和形状，从而提高整个发动机的性能和可靠性。

叶片加工可调试夹具的设计与实现陈文兵【摘要】@@%本文针对叶片加工每种规格叶片需要单独制作一套专用夹具,造成成本高、重复定位精度低、调整困难等缺点,设计了多种规格叶片只需制作一套可调式的夹具.该夹具不仅调整方便,而且定位精度高、刚性好.本工装可防止切屑不易进入夹具体,保证了定位面和夹持面的清洁.即使定位面出现磨损后,也很容易检测和调整,不影响定位精度.作者还编制了相关计算程序,为数控加工叶片过程中装夹定位计算提供了方便.该可调式夹具在实际生产中,不仅提高了加工精度,并且对生产效率也有了较大幅度的提升,为工厂带来了显著的经济效益.【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2012(034)015【总页数】3页(P127-129)【关键词】重复定位精度;刚性;可调式夹具;夹持;调整【作者】陈文兵【作者单位】四川工程职业技术学院,德阳618000【正文语种】中文【中图分类】TG510 引言叶片是汽轮机的主要部件之一。

加工装夹对叶片精度的非常重要：是保证加工型线符合图纸要求。

如果夹具定位不准确[1]，加工出的叶片装入机器后会引起转子不平衡，受力不均，导致机组振动和轴承损坏。

直接影响到汽轮机产品的质量。

叶片模型参见图1。

图1 叶片每种叶片都有普通片、加厚片和末叶片三种规格。

夹持端图形如图2所示。

目前很多工厂加工的夹具，如图3所示。

从图3可看出，夹具由两部分组成：左边为夹具体，右上部为夹持盒。

夹持盒以底部凸台定位到夹具体的开放槽中，用螺钉固紧。

工件以底部斜面2、前侧定位面3、左侧定位杆3定位。

夹紧由两部分组成：图2 叶片左端尺寸1）前后侧夹紧将工件放入夹持盒中，底面、前侧面、左侧面与定位面贴合，然后拧紧螺钉2。

图3 传统夹具定位示意图1-夹具体夹持位 2-底部定位面 3-前侧定位面 4-左侧定位杆图4 传统夹具夹紧示意图1-工件、2-后侧紧固螺钉、3-上侧夹紧螺母、4-压板、5-双头螺杆、6-垫块2）上下侧夹紧将双头螺杆5固定端拧紧到开放槽的螺孔中，放入垫块6、压板4、螺母3，旋紧螺母3。

航空发动机叶片加工变形控制方法随着航空工业的不断发展和技术的不断进步，航空发动机的性能要求越来越高，部分航空发动机叶片的加工难度也日益增加。

在航空发动机的叶片加工过程中，加工变形是一个很重要的问题，如果无法得到控制，就会对航空发动机的性能产生负面影响。

因此，本文将介绍一种航空发动机叶片加工变形控制方法。

航空发动机叶片加工变形控制方法包括四个主要步骤：1）设计加工路径；2）计算加工中的变形；3）控制加工变形的方法；4）检验加工结果。

下面将对这四个步骤进行详细的介绍。

首先是设计加工路径。

在航空发动机叶片的加工过程中，加工路径的设计非常重要。

合理的加工路径不仅能够保证叶片的尺寸和形状的精度，还能够减小加工变形。

在设计加工路径时，应该考虑叶片的几何形状、材料的特性以及切削力等因素，并采用适当的刀具、切削参数和切削方式。

接下来是计算加工中的变形。

在设计好加工路径之后，需要进行变形分析。

变形分析是通过计算机模拟等手段，对叶片在加工中发生的变形和应变进行预测和分析。

在计算变形时，需要考虑材料的弹性模量、材料的屈服点、材料的塑性形变等因素。

通过分析得出的变形结果，对加工过程进行优化和调整。

第三个步骤是控制加工变形的方法。

在进行叶片加工时，要采取一些控制变形的措施。

其中最常用的方法是使用支撑夹具。

支撑夹具的作用是在加工过程中对叶片进行固定，防止叶片发生变形。

此外，还可以采用切削参数的调整、刀具的选择等措施来控制加工变形。

最后一个步骤是检验加工结果。

在进行叶片加工后，需要对加工结果进行检验。

检验结果可以通过量具、三坐标测量机等手段进行测量，检查叶片的尺寸和形状是否符合设计要求。

如果发现叶片存在变形，应该及时对加工过程进行优化和调整。

综上所述，航空发动机叶片加工变形控制方法是一个综合性的工艺问题。

在实际应用中，需要根据具体情况进行定制化的控制方案。

通过合理的加工路径设计、变形分析、加工变形控制和方案检验，可以有效地控制航空发动机叶片的加工变形，提高叶片的加工精度和性能。

整流叶片轴颈加工变形控制i=r整流叶片是通过叶片缘板安装部位或轴颈装配在发动机的机匣中，为压气机转子叶片提供确定方向、流量的稳定压缩空气，使压气机转子叶片得到稳定的工作条件。

安装部位的尺寸精度，直接决定了叶片在机匣中的位置是否正确，是影响发动机性能的主要因素之一。

对于轴颈结构的叶片，一般的加工方法就是采用车或磨加工方法来保证其尺寸，但是对于细长轴、刚性弱的叶片轴颈加工，其加工变形问题，还没有很好的解决办法。

1叶片结构及材料特点某发动机整流叶片，由上下轴颈和叶身型面组成，大端轴颈直径①7mm长度30mm小端轴颈①4mm长度8mm截面厚度的最大值为1.43，最大弦长22mm叶片型面总长40左右，如图1 所示。

这种结构尺寸造成该类叶片成为典型的弱刚性体零件，增加了叶片每个特征的加工难度，增大了加工变形系数。

该叶片采用的TC4钛合金属难加工材料，此材料是一种典型的a+P型两项合金，是当前最常用的叶片合金。

其材料特点是比强度高，具有较好的热强性和低温韧性，优良的耐腐蚀性能。

但因其弹性模量小，也具有变形不易消除的特性[1] 。

2工艺试验及变形因素分析叶片毛料为模锻件，叶身余量1.0mm轴颈直径余量单面2mm，按照典型零件的常规加工工艺，首先是要将两端轴颈进行半精加工，作为叶身型面加工基准，然后进行叶身型面加工。

由于加工叶身型面时，会产生弯曲变形，因此引起两端轴颈的弯曲。

为了保证两端大小轴颈的尺寸精度和跳动要求，需要在叶身型面加工后，对两端大小轴颈进行磨削加工。

影响轴颈尺寸精度的工序，主要有叶片型面加工引起的轴颈变形及轴颈精加工工序的尺寸精度保证。

2.1 工艺试验1 ）型面加工工序。

按工艺要求完成叶身型面加工后，进行轴颈跳动值检测，检测结果分析叶片弯曲变形严重。

（2）精加工轴颈工序。

由于型面加工后的弯曲变形影响，轴颈留有加工余量进行精加工，保证轴颈的最终尺寸。

但采用车床进行精车加工后进行尺寸检测，轴颈跳动不能满足工艺要求。

叶片型面多自由度数控化成型装置设计
本文介绍了一种叶片型面多自由度数控化成型装置的设计方案。

该装置主要用于叶片等复杂曲面元件的制造，通过数控技术实现对叶片型面的精确定位和控制，具有高效、精度高等优点。

该装置主要由两个部分组成：主体结构和数控控制系统。

主体结构包括机架、滑块、夹紧装置等；数控控制系统包括硬件系统和软件系统。

机架是整个装置的基础，需要具有足够的稳定性和刚性，以保证成型过程中的稳定性和精度。

滑块则是实现叶片型面成型的核心部件，滑块的设计应该满足以下要求：能够沿着自由度方向进行移动；能够旋转实现所需的切削角度；具有足够的刚度和稳定性。

夹紧装置则是用来夹紧工件，保证成型过程中工件的稳定性和精度。

数控控制系统是实现叶片型面精确成型的关键，它应该能够对滑块的移动和旋转进行精确控制。

硬件系统主要包括电机驱动装置、传感器和控制器等，其中电机驱动装置用来实现滑块的移动和旋转；传感器用来感知滑块的位置和角度；控制器则是控制滑块的移动和旋转，实现对叶片型面的控制。

软件系统则是实现数控控制系统的核心部分，它需要具有以下功能：解析叶片型面的CAD数据，实现对叶片型面的数控控制；实现对滑块的运动轨迹和转动角度的计算和控制；实现对成型过程的实时监控和反馈控制。

在设计上，该装置要能够适应多种不同形状和大小的叶片型面，因此需要具有一定的灵活性和可扩展性。

同时，为了保证精度和稳定性，装置的每个部分都需要进行严密的设计和精密的加工。

总之，该叶片型面多自由度数控化成型装置设计方案是一种高效、精确、灵活和可扩展的成型装置，可以满足各种不同形状和大小的叶片型面的高精度成型需求。

叶片型面数控加工误差分析与修正方法在航空航天工业等行业中,对于叶片零件,数控切削加工是一种被广泛采用的机械加工方法。

然而,在实际加工过程中,容易产生由刀具变形引起的加工误差,影响了叶片的加工精度及表面质量。

随着制造技术的发展,对叶片的精度要求也越来越高。

因而,针对叶片在切削过程中的误差进行预测及主动补偿技术的研究,对提高叶片加工质量和加工效率具有重要意义。

本文研究了叶片型面精加工切削过程中刀具变形对加工精度的影响,计算出刀具的变形,根据计算的加工变形采用有效的误差补偿,从而使叶片的加工精度得到提高。

主要工作如下：1.利用CAD/CAM软件对叶片型面进行了造型,规划了数控加工路线。

2.分析计算了叶片型面精加工切削过程中的铣削力、刀具变形以及表面加工误差。

首先建立了基于微分原理的球头立铣刀的切削力计算模型,然后应用解析几何原理,得到了整体式球头立铣刀刃线几何方程。

在计算铣削力的过程中,提出了一种针对叶片型面精加工的加工区域判定方法以及参与切削的切削微元的判断算法。

利用悬臂梁理论对刀具受力变形进行了分析,最后建立了表面加工误差的计算模型。

3.研究了改变走刀路径减小加工误差的主动补偿方法,给出了详细的补偿步骤,即根据刀位轨迹上刀位点的误差量确定补偿量,根据补偿量修改原数控加工程序,代替原先程序进行加工,从而达到变形主动补偿的目的。

在此基础上,运用MATLAB编程技术,开发了误差主动补偿软件,该软件能针对不同加工参数进行计算分析,根据补偿值修改NC程序。

4.进行了叶片加工实验验证。

分别用原NC代码及补偿后的NC代码进行叶片型面的精加工,接着用三坐标测量机进行加工表面点数据的采集。

最后用IMAGEWARE软件进行了表面差异的分析,获得了误差色图及误差数据,验证了本文所提方法及工作的正确性。

同主题文章[1].杜渐. 数控加工用RF-1 钻头' [J]. 工具技术. 1998.(01)[2].张宁菊. 提高数控加工质量的几个措施' [J]. 机床与液压. 2005.(03)[3].吴晓苏,林天极. 数控加工中特殊G、M代码使用的分析与研究' [J]. 机械设计与制造. 2005.(04)[4].杨毅. 数控加工的工艺设计' [J]. 机械工程师. 2001.(02)[5].翁玲,全荣. 斜铣加靠模叶片型面的数学模型及其应用' [J]. 机械. 1993.(04)[6].卜贺,刘丹. 数控加工的发展及趋势' [J]. 机械工程师. 1997.(02)[7].王自建,傅蔡安. 一种专用叶片型面的加工方法' [J]. 汽轮机技术. 2006.(02)[8].周海进. 数控加工专业“一体化教学”模式的研究与实践' [J]. 职业技术. 2006.(10)[9].陈世平,侯智. 数控加工中的干涉现象浅析' [J]. 组合机床与自动化加工技术. 2004.(11)[10].何学崇. 数控加工工艺性分析与处理' [J]. 机电工程技术. 2004.(08)【关键词相关文档搜索】：机械制造及其自动化; 叶片型面; 刀具变形; 误差分析; 误差补偿【作者相关信息搜索】：北京交通大学;机械制造及其自动化;蔡永林;吴小虎;。

发动机叶片加工变形分析与控制措施摘要：叶片作为发动机中的重要零部件之一，叶片加工质量的高低直接决定着发动机综合性能的发挥。

由于叶片在加工制造过程中，经常因为受到各种内外部因素的影响，导致其加工精度无法达到设计要求，影响了发动机性能的发挥，增加了发动机使用过程中安全事故的发生率。

所以，加强发动机叶片加工质量问题发生原因研究分析的力度，制定科学合理的控制措施，对于发动机叶片加工质量的提升有着极大的促进作用。

文章主要是就发动机叶片加工变形分析与控制措施进行了分析与探讨。

关键词：发动机；叶片加工；变形因素；控制措施1影响发动机叶片变形的因素1.1切削力影响机械加工过程中，道具与加工零件两者在运动过程中产生的切削力，增加了零件形体改变的发生率，航空发动机叶片加工同样也不例外，不仅叶片加工过程中的变形问题无法避免，同时叶片加工时采用的薄壁弱刚性结构材料，在切削力作用的影响下，必然会导致材料发生变形问题。

发动机叶片具有的造型复杂程度高、加工难度大等特点，决定了叶片在加工过程中，各个位置所承受的让刀变形量大小也各不相同。

叶片加工过程中，叶尖与进排气边位置变形量较大，其他位置变形量较小，不仅导致发动机叶片加工过程中出现了不均匀变形，同时也影响了发动机叶片加工的精度。

1.2装夹变形固定装夹是发动机叶片加工开始前的重要步骤之一，叶片在固定装夹过程中形体产生的不同程度的改变，属于无法彻底规避的变形问题，虽然此类变形对普通零件加工精度的影响较低，但是对发动机叶片这种特殊零件的加工而言，叶片装夹固定过程中产生的变形对叶片最终的加工精度却有着无法忽视的影响。

所以，为了促进叶片刚性的有效提升，操作人员必须在保证叶片100%被定位夹紧的前提下，采取增加叶片辅助支撑力的方式，增强叶片刚度，确保叶片刚度与强度指标等满足叶片加工精度的要求。

1.3刀具磨损刀具被磨损是工业生产中常见的现象之一，尤其是在钛合金或镍基高温合金等材料的加工是，磨损问题更加的明显。

叶片型面多自由度数控化成型装置设计一、引言随着工业技术的进步和发展，数控化成型装置在现代生产中发挥着越来越重要的作用。

叶片型面多自由度数控化成型装置是一种用于加工叶子型工件的高精度加工设备，其设计与研发对于提高生产效率、降低成本具有重要意义。

本文将着重探讨叶片型面多自由度数控化成型装置的设计理念与技术特点。

二、设计原则1. 高精度要求：叶片型面多自由度数控化成型装置的设计要求能够满足高精度加工需求，确保加工所得产品的质量和精度符合设计要求。

2. 多自由度控制：考虑到叶片型面多自由度特点，本装置需要能够灵活控制多个轴向的运动，以实现复杂曲线的加工。

3. 智能化控制：采用先进的数控系统，实现自动化生产和生产过程的实时监控，提高生产效率和加工质量。

4. 可靠性与稳定性：装置的设计要求能够保证设备运行的稳定性和可靠性，减少设备故障对生产的影响。

三、技术特点1. 结构设计：叶片型面多自由度数控化成型装置采用立式结构，通过多轴联动方式实现对工件的多维度加工。

叶片型面多自由度数控化成型装置主要由机床主体、数控系统、夹具系统和刀具系统组成。

2. 控制系统：采用先进的数控系统，具备多轴联动控制和高精度加工功能，能够实现复杂曲线叶片型面的高精度加工。

控制系统可以根据不同的加工需求进行灵活设置，满足多样化的加工要求。

3. 夹具系统：装置设计采用可调节夹具系统，能够根据不同的工件形状和尺寸进行快速切换和调整，提高生产效率。

4. 刀具系统：装置设计采用高速刀具系统，能够实现快速切削和高精度加工，提高加工效率和加工质量。

四、关键技术1. 多轴联动控制技术：采用多轴联动控制技术，实现对工件的多维度加工，灵活控制多个轴向的运动，实现复杂曲线叶片型面的高精度加工。

五、应用前景叶片型面多自由度数控化成型装置具有高精度、灵活多变的加工特性，适用于航空航天、汽车、模具等领域的精密加工。

随着我国制造业的快速发展，叶片型面多自由度数控化成型装置必将迎来更广阔的市场需求，具有良好的应用前景。

- 60 -工 业 技 术０　前言航空发动机叶片是航空发动机中的重要组成部分，航空发动机叶片的机械加工量能够占到航空发动机加工量的30%及以上，航空发动机叶片所具有的复杂的外形及较高的精度一直困扰着航空发动机叶片的机械加工。

据美国NASA 的研究结果表明，航空发动机叶片表面粗糙度的降低和轮廓精度的提升分别能为航空发动机的性能带来3%~6%的提升。

做好航空发动机叶片机械加工，提升航空发动机叶片的加工精度，可以在提高航空发动机工作效率的同时有效地降低航空发动机的油耗，从而使得航空发动机的经济性和适用性大幅提高。

１　航空发动机叶片的变形因素分析我国航空发动机叶片所使用的材料经历了钛合金—镍基高温合金到—金属基次材料—陶瓷基复合材料的发展转变。

而新型材料在硬度、耐高温、耐腐蚀性方面都有着相应的提升。

在机械加工方面，航空发动机叶片机械加工中大量使用多轴联动数控机床，使得高刚性的复杂曲面加工精度得到了有效的保证，而弱刚性的航空发动机叶片在机械加工中受多种因素的影响而产生变形，极易导致加工精度超差，影响叶片的使用性能。

造成航空发动机叶片加工变形的原因主要有以下几点：（1）航空发动机叶片在机床机械外作用力的作用下所导致的变形。

（2）航空发动机叶片因装夹误差而导致的变形；（3）航空发动机叶片在机械加工中存在于航空发动机叶片中的残余应力所导致的变形。

航空发动机叶片最终的机械加工变形量是上述几种因素多种复合作用的结果。

在现今的航空发动机叶片的机械加工中主要采用的是铣削加工，能够完成轮廓精度在0.05mm~0.07mm 的航空发动机叶片的机械加工，而在高精度的航空发动机叶片尤其是针对高温合金涡轮叶片机械加工中，造成航空发动机叶片变形的各项因素中残余应力占据着极大的比重。

做好航空发动机叶片变形的原因分析，并积极控制好航空发动机叶片机械加工中的残余应力，对于控制航空发动机叶片因机械加工所产生的变形有着极为重要的意义。

２　做好航空发动机叶片机械加工中的变形控制现今对于航空发动机叶片机械加工变形的控制主要集中在装夹方式的优化、工艺的改进优化以及加工过程中的补偿和参数优化等几个方面，或是采用砂轮机高速磨削等方法。

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)摘要在航空航天工业中，数控铣削是薄壁零件加工的一种典型加工工艺，其中尤以高速铣削应用最为广泛。

然而，由于这些结构件的薄壁地刚度特征，实际加工过程中工件和道具变形引起的加工误差严重影响着工件的加工精度及表面质量，甚至造成零件的保费。

因而，研究薄壁铣削过程加工变形的预测及控制，对实现制造也中的加工工艺方案和加工参数的合理选取优化既有重要意义。

为此，本文以薄壁件侧铣加工过程为研究对象综合运用怯薛基本原理、有限元数值模拟技术以及数控加工技术，对加工变形预测方法和补偿策略进行研究，具体工作包括：(1) 薄壁叶片的UG建模，和从UG 导入ANSYS软件。

(2) 建立刘文螺旋立铣刀铣削加工的力学模型。

在分析铣削加工特点的基础上，建立了铣削力系数与切削用量的多项式模型，并用四因素回归正交实验法确定了模型常量。

最后，用过实验验证了该力学模型的正确性。

(3) 针对航空叶片侧铣加工变形进行了有限元数值模拟分析，提出了变形补偿策略。

在分析叶片曲面曲面特征的基础上，运用坐标变换实现铣削力的计算及有限元模型的加载，得到了被加工表面的形状误差数据。

在此基础上，有提出了利用变形模拟值修正刀轴适量补偿叶片加工变形的刀轨优化策略。

综上，本文的研究为解决薄壁件侧铣加工的变形问题提供了有效的误差补偿方法，为提高加工质量、降低成本、提高机床的利用率提供了有效的途径，同时为后续深入研究奠定了理论基础。

关键词：UG建模；薄壁叶轮；有限元分析；误差补偿ABSTRACTIn the aerospace industry, CNC milling is thin a typical parts machining processing technology, especially the most widely used -walled structure to stiffness, the actual process of workpiece and props processing error caused by deformation of the serious influence workpiece machining precision and surface quality, even cause components of the premium. Therefore, study machining deformation ofthin-walled milling process to realize forecast and control, the manufacturing process scheme and processing parameters optimized rational selection of both the important meaning. Therefore, this article takes the thin-walled package flank milling process for research object comprehensive use of timid uzziel basic principle, the finite element numerical simulation technology and nc machining technology, machining deformation prediction method of study, compensatory strategies and concrete work include: Thin blade, and the UG modeling from UG importANSYS software.Establish liu wen mill cutter milling spiral mechanical model. On the analysis of milling characteristics is established, on the basis of milling force coefficients of polynomial model with cutting dosages, with four factors regression orthogonal experimental method is used to determine the model constants. Finally, used experimental results verify the correctness of the mechanical model.On airline blade lateral milling machining deformation finite element numerical simulation are analyzed, and the deformation compensation strategy. On the analysis of the characteristics of leaf surface based on the surface, using the coordinate transform realize milling force calculation and finite element model of loading, got processed surface shape error data. On this basis, simulation value fixed cutter axis machining deformation of adequate compensation blade knife rail optimization strategy. In conclusion, this research to solve the thin-wall pieces lateral milling machining deformation problems to provide effective error compensationmethods, to improve machining quality, reduce cost, increase the utilization rate of machine tool provides an effective way for the follow-up thorough research, and laid a theoretical basis.Keywords: UG modeling; Thin-wall impeller; The finite element analysis; Error compensation.第一章绪论1.1 论文研究的背景及意义制造业是一个国家的支柱产业，是高科技赖以产生和发展的基础。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。