论文部分内容阅读
产品数字化集成快速开发技术是提高企业产品开发能力、缩短产品研制周期、降低开发成本的有效手段,因此应用日趋广泛。本文针对某企业透平膨胀机叶轮零件的设计和制造过程的实际需求,研究适用于企业实际的产品数字化集成快速开发流程及其关键技术,并通过具体应用案例,验证了该工作流程的可行性和优越性。首先,本文分析了透平膨胀机叶轮在设计和加工中存在的生产周期长、产品加工质量不稳定等问题,针对叶轮结构的特殊性和复杂性,阐述了能够解决这些问题的相关技术,即基于叶轮实物的反求建模、基于产品需求参数的参数化特征建模、以及计算机辅助制造和五轴数控加工等数字化制造技术。其次,基于逆向工程技术,研究透平叶轮实物的逆向实体建模方法,包括激光扫描仪获取数据点云,点云数据的处理,特征曲线曲面拟合等关键技术环节,并通过逆向建模与UGNX的数据集成,实现了透平叶轮的实体建模。第三,基于UGNX软件,根据透平膨胀机的客户需求参数、热力性能和气动性能指标等进行叶轮零件的结构设计,实现了叶轮产品族的参数化特征建模,包括确定基本参数,建立参数关系,构建参数化特征曲线,创建叶轮实体等过程,为叶轮的数控加工提供了参数化实体主模型。第四,利用UGNX软件自身卓越的集成性,在叶轮产品族参数化实体模型的基础上,进行五轴联动的数控加工,包括确定叶轮数控加工工艺、生成刀具轨迹和刀位文件、模拟刀具加工路径、后置处理生成NC代码,传输数控程序并在五轴加工中心上加工叶轮零件等过程。最后,提出了叶轮产品快速开发的数字化技术集成应用工作流程,基于UGNX软件,通过实际案例,生成了透平膨胀机叶轮产品的零件模板和加工模板,设计人员只要输入用户需求参数,即可在UGNX上得到相应叶轮零件的实体模型,同时快速生成数控加工程序,从而验证了该工作流程的可行性。本文提出的透平膨胀机叶轮数字化集成开发工作流程,以及生成的叶轮零件模板和数控加工模板,对于企业的产品快速开发具有一定的实用性和借鉴价值。