筑路机械中螺毂叶片的建模与精密加工仿真.pdf

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设备管理&维修技术
Equipment Management & Maintenance Technology
筑路机械中螺轂叶片的建模与精密加工仿真
Modeling and Precision Machining Simulation of Impeller of Road Machinery
何知衡,于洋2
HE Zhi-heng, YU Yang
1.西安建筑科技大学理学院,陕西西安710055
2.西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室,西西安710072
1. School of Science, Xi'an University of Architecture and Technology, Xian 710055, Shaanxi, China
2. Key Laboratory for Modern Design and Integral Manufacturing of Ministry of Education, Northwestern Polytech
nical University, Xi'an 710072, Shaanxi, China
摘要】针对筑路机械中发动机与空调压缩机上叶片的建模与加工比较复杂的现象,在分析叶片曲面建模方法的
基础上,通过使用UGNX4.0与 Master CAN相配合的方法进行加工的优化仿真,生成NC代码,并对加工误差进行了分
析。仿真结果表明,此方法能有效提高筑路机械上叶片的三坐标数控加工效率和精度,改善叶片表面加工质量。
I Abstract Given the fact that in the road machinery, the impeller of engine and air-conditioner compressor is
quite difficult in modeling and machining, by means of analyzing the modeling of impeller, an optimization algo
rithm of machining was proposed, combining UG NX4.0 with Master CAM to simulate the machining and gener
ate the NC codes. The simulation results indicate that the proposed method can effectively reduce the cutting
errors and improve the machining quality of the impeller of road machinery by three-axis CNC machining
【关键词】筑路机械;叶片;CAD/CAM;仿真
Key words I road machinery; impeller: CAD/CAM; simulation
中图分类号:U415.52
文献标志码:B
文章编号:1000-033X(2011)07-0090-03
0引言
调制冷效果变差,并且会增大噪音。因此对其进行精密设
计与制造就显得尤为重要。
在中国高速公路、隧道与桥梁的高速发展中,现代化
本研究首先对工程机械中的叶片结构进行分析,在
的筑路机械发挥了异常重要的作用,大大提高了工作效率分析的基础上,使用UGNX4.0建立叶片模型,将其转换
与施工质量。筑路机械通常都在比较恶劣的环境中工作,因成STL格式输入到 Master CAM软件中,进行加工刀具的
此对机械设备的质量要求比较严格,发动机与空调都是筑路径模拟,随后处理生成NC加工程序,并对优缺点及可
路机械上非常重要的部件,而叶片又是这两个部件的核心行性进行分析,为叶片制造提供可靠参考。
组成部分。在发动机中,叶片的质量直接影响到发动机的
噪音控制以及工作效率;对空调来说,叶片的质量直接影响1螺轂叶片结构及三维模型
到制冷效果,与设备的操作人员的工作效率息息相关。
由于具有叶片薄、扭曲度大、叶展长、受力易变形等1.1螺轂叶片的结构
特点,叶片曲面的设计与加工难度比一般零件要高很多。
工程机械中的发动机与空调所使用的螺桨结构可以
传统的叶片加工方法成本高、周期长,工期不容易把握,分为叶片、螺毂以及结合曲面三个部分,而叶片又分为叶
加工精度也难以控制。由于叶片通常在高速、高温、高压片前缘、叶片后缘、吸入面与压力面,如图1所示。
的环境下工作,在高速旋转时易产生涡流空气腐蚀现象,1.2螺轂叶片的三维模型
造成叶片的破损,从而导致发动机散热效率降低以及空
目前,关于工程机械中发动机使用的叶片设计都是