Φ70整体叶轮数控加工开题报告
1.1意义 2
1.2国内外研究概况 2
1.3文献综述 3
2.研究的目标、内容和拟解决的关键问题 3
2.1研究的目标 3
2.2研究的内容 3
2.3拟待解决的关键问题 3
3.研究内容、技术路线、实验方案及可行性分析 4
3.1 研究的内容 4
3.2技术路线 4
3.3实验方案 4
3.4加工路线 4
3.5可行性分析 5
4.预期进展 5
4.1预期进展 5
5.已具备的条件、尚缺少的条件和拟解决的途径 5
5.1已具备的条件 5
5.2尚缺少的条件 5
5.3拟解决的途径 5
6.参考文献 6
6.1参考文献 6，21030
一、本课题的意义、背景、应用前景
1.1研究目的和意义：
叶轮是压缩机、透平机和泵等的核心部件，其加工质量的优劣对压缩机的性能有着决定性的影响 。20世纪80年代中期，在先进透平机械的结构设计中，出现了“三元整体叶轮”结构。三元叶轮是根据透平式流体机械内部流体的三元真实流动状况而设计的，能大幅度地降低能耗 。整体式三元叶轮是指轮毂和叶片在同一毛坯上，具有结构紧凑、曲面误差小、强度高等优点。由于叶轮采取了整体式结构，而叶片的形状又是机械加工中较难加工的复杂形状曲面构成的，因此加工时轨迹规划的约束条件比较多，相邻叶片空间较小，加工时极易发生碰撞干涉，自动生成无干涉刀位轨迹较困难 。论文网
目前国外一般应用整体叶轮的五坐标加工专用软件[1]，主要有美国NREC公司的MAX-5，MAX-AB叶轮加工专用软件，瑞士Starrag数控机床所带的整体叶轮加工模块，还有Hypermill等专用的叶轮加工软件。此外，一些通用的软件如：UG、CATIA、PRO/E等也可用于整体叶轮加工。目前，国内只有少数几家企业（如：西北工业大学等院校和航空航天系统一些发动机专业厂、专业所）可以加工整体叶轮，而且工艺水平距国际先进水平尚有很大差距。总体上我国叶轮加工领域的研究与应用同发达国家相比还有很大差距，很多企业的软、硬件都依靠进口，自主版权的软件在生产中未见推广应用，在窄槽道、小轮毂比等高性能叶轮制造技术方面尚未过关，因此研究高性能叶轮的加工技术势在必行。
概述整体叶轮将叶片和轮盘构成一个整体,而不是通常叶片与轮盘的机械连接,使零件数、构件体积和质量均有减少,同时还可以消除传统叶片、轮盘连接之间的气流逸流损失,避免叶片、轮盘机械连接之间的微动磨损、微观裂纹以及机械连接件的意外损坏等,从而使发动机工作效率、推重比、工作寿命和安全可靠性大大提高。在新型火箭发动机中,采用带冠整体叶轮还可以大大减小传统叶轮部件结构中叶尖与叶轮外环之间的逸流损失,叶轮效率由传统结构的50%提高到70%。由于上述突出优点,整体叶轮、带冠整体叶轮在先进、高推重比航空发动机及新型大推力火箭发动机中得到越来越多的应用[1～8]。如美国国防部于1988年开展的高性能叶轮发动机技术(IHPTET)计划中提出:到2020年,战斗机上发动机的叶轮都将采用整体叶轮结构[1～3],俄罗斯在新型、大推力火箭发动机上更特别重视采用带冠整体叶轮结构[3,7,8]。由于整体叶轮的复杂几何结构及材料难切削,使得其加工又成为世界级的技术难题。
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