叶轮零件的UG数控自动编程开题报告

1. 研究目的与意义

1、选题背景本课题应用计算机辅助技术，针对具有复杂轮廓的叶轮零件在数控加工中的难点进行研究，分析其加工方法，利用三维造型软件和数控自动编程软件对叶轮零件进行加工工艺分析和数控加工刀具轨迹设计，并根据刀具轨迹完成数控加工程序的自动编制。

本课题要求完成叶轮零件的复杂轮廓三维造型设计、数控加工工艺分析、刀具轨迹设计、数控加工程序设计。

2、选题意义在已知三维模型属性的基础上，同时考虑数控机床导轨路径的处于较短状态。

2. 课题关键问题和重难点

经过网上查阅，叶轮的几何属性涉及ug建模中的曲面建模，可能存在一定的建模难度（主要在于叶片的绘制，选择了论文中的简化的圆弧叶片画法），其次对于形状复杂的叶轮其曲面形状用数控机床加工的工序会较多，难以确定工序内容的确定方法。

叶轮加工工艺设计可能复杂，具体情况视所给图纸决定，叶轮零件的二维零件图纸表达。

对于叶片处的工艺设计有一定难度。

3. 国内外研究现状（文献综述）

1.结构设计：叶轮可分为三种类型：开式，半开式，闭式，其中闭式需要对轮盖曲面和轮盘曲面与叶轮进行合理装配，难度相较于另外两种具有一定难度。

整体叶轮作为典型的复杂曲面零件，加工难度较大，在其数控编程、五轴联动加工、机床仿真验证和尺寸检测等环节需要依托先进的数字化制造技术。

其中轮盖曲面和轮盘曲面可能涉及cad中的反求设计，在给定数据的基础上，对数据进行b样条插值法给出点云，再利用cad绘制出轮盖和轮盘曲面，要同时考虑叶轮的边缘曲线与轮盖曲面和轮盘曲面应存在一定间隙或是相切关系。

4. 研究方案

工作内容：确定所设计叶轮类型，完成叶轮的三维零件建模，并在ug 环境中进行装配，模拟仿真叶轮的主要零件在数控机床上自动编程，主要部分为叶轮主体部分在数控机床的加工，具有一定难度。

尽可能计算出保证刀具不损坏的最大进给速度，叶片结构设计需要合理，要同具体工作环境一起考虑，能够实现叶轮的具体功能。

毛坯选择包容叶轮主体的圆柱体。

5. 工作计划

第1周（2022年2月21日至2022年2月27日）完成英文翻译，提交英文翻译给指导老师批阅。

英文翻译经指导老师批阅合格并确认后，译文和原文均上传至毕业设计管理系统,译文封面用标准模板。

查阅文献资料，提交开题报告给指导老师审阅。