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叶片是发动机等机械设备的关键部件,被广泛的应用于航空航天等领域。叶片的汽道型面由空间三维曲线构成,它是加工过程中最难以加工的部分之一,并且其加工质量直接关系到机组的工作性能。为满足机械设备的高性能、可靠性以及寿命的要求,对叶片尺寸、形状和表面完整性提出了更高的要求。这就要求叶片型面具有高的尺寸精度和表面质量,对叶片的加工是一个极大的考验。 数控加工是CAD/CAM技术中重要的环节之一,刀位轨迹规划又是数控加工的关键部分。对于空间曲线的加工,刀位轨迹在很大程度上决定了工件的加工质量和效率。 本文分析了当前叶片加工现状。根据静叶片的数控加工工艺,研究了静叶片数控加工的工件坐标零点定位的问题,并在Cimatron E中对其汽道部分进行了刀位轨迹规划。基于球头铣刀铣削力模型和刀具受力变形模型,分析了加工过程中球头铣刀的受力变形,分析了叶片的数控加工过程中过切、欠切现象。通过建立的球头铣刀三维模型,用ANSYS对刀具的受力变形进行有限元分析。研究球头铣刀受力变形导致的加工误差,并利用Matlab平台对铣削力和刀具变形导致的加工误差进行计算。研究了通过修正走刀路径减小加工误差的补偿方法。在VERICUT中构建与实际加工情况较为接近的加工环境,利用补偿后的数控代码进行仿真加工,验证程序的合理性,证实了所采用方法的可行性。