双级带冠整体涡轮叶盘数控电火花加工轨迹仿真与验证

发布时间：2022-07-11 11:10

　　涡轮叶盘是航空航天发动机核心部件,其性能的优劣将直接决定航空航天发动机性能。涡轮叶盘结构越来越趋向于整体式、闭式（带冠）和多级结构,极大提高了涡轮叶盘的综合性能。由于带冠整体涡轮叶盘通常具有叶片弯扭程度大、叶片通道狭窄等难加工特点,多轴数控电火花加工成为主流趋势,数控电火花加工中由于成型电极、加工轨迹复杂,使得成型电极加工轨迹仿真与验证具有重要意义。本文基于压缩体素模型方法,进行双级带冠整体涡轮叶盘的电火花加工轨迹仿真与验证研究。为了提高仿真的效率,引入压缩体素模型方法,通过分析其内部数据结构,得到了压缩体素模型布尔运算准则;并对传统Marching Cube算法进行了优化,得到一种新的压缩体素模型表面提取算法。基于压缩体素模型方法,生成了双级带冠整体涡轮叶盘局部双通道毛坯和成型电极压缩体素模型,减少了模型的存贮容量;根据电火花加工轨迹构造成型电极扫描体压缩体素模型,通过与局部双通道毛坯压缩体素模型进行体素布尔减运算完成多轴数控电火花加工轨迹仿真;采用优化后的Marching Cube算法对仿真加工后模型表面进行提取,得到局部双通道仿真加工表面模型;提出一种FABS误差分析方法,应用该... 

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 整体涡轮叶盘电火花加工技术国内外现状
        1.2.2 整体涡轮叶盘仿真技术国内外现状
    1.3 论文总体框架和研究内容
2 压缩体素模型
    2.1 Voxel建模技术简介与应用
    2.2 三维体模型表示方法
        2.2.1 三维网格模型
        2.2.2 八叉树模型
        2.2.3 Dexel模型
        2.2.4 压缩体素模型
    2.3 压缩体素模型布尔运算
    2.4 压缩体素模型表面提取
        2.4.1 传统Marching Cube算法
        2.4.2 Marching Cube算法优化
    2.5 本章小结
3 双级带冠整体涡轮叶盘数控电火花加工轨迹仿真
    3.1 压缩体素模型建模
    3.2 加工毛坯压缩体素模型
    3.3 成型电极压缩体素模型
    3.4 成型电极扫描体压缩体素模型
    3.5 电火花加工轨迹仿真
    3.6 本章小结
4 仿真误差分析
    4.1 误差来源与控制方法
    4.2 FABS方法原理
    4.3 主要型面误差分析
        4.3.1 叶片型面误差分析
        4.3.2 叶片通道误差分析
    4.4 误差分析报表
    4.5 本章小结
5 系统开发与实现
    5.1 系统开发工具介绍
        5.1.1 Acis三维造型引擎
        5.1.2 Open Inventor三维模型显示引擎
        5.1.3 QT用户界面工具
    5.2 系统开发
        5.2.1 加工仿真模块
        5.2.2 误差分析模块
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3658055