航发压气机叶片型面及加工工艺复杂。为降低加工成本、提高加工效率,对某型复杂薄壁航空发动机压气机叶片零件进行加工仿真研究。分析叶片的结构特点,结合加工工艺路线制定原则,制定了叶片加工工艺路线,规划了刀具轨迹;根据五轴机床行程及运动特点,定制了五轴机床专用后处理器,并将刀具轨迹后处理生成了叶片加工的NC程序,同时输出加工总计用时;构建立式五轴数控机床仿真模型,对加工工艺进行仿真验证,取代实际加工试切步骤,节省生产成本和时间。仿真加工结果验证了加工工艺的合理性和后处理的正确性,为加工参数的进一步优化和加工误差分析奠定了基础。

针对弧面分度凸轮机构模型及加工工艺进行研究,基于共轭曲面原理,运用齐次坐标变换方法建立圆柱滚子弧面分度凸轮廓面通用方程式,推导共轭方程式,求取共轭接触角,通过MATLAB软件编程计算轮廓面坐标点数据,然后导入NX 12.0软件中建立弧面分度凸轮三维模型,再进行弧面分度凸轮加工工艺分析及编程。VERICUT虚拟仿真加工结果表明,弧面分度凸轮加工精度满足预期要求。

在分析现有圆弧齿线圆柱齿轮基础上,阐述了一种渐开线椭圆弧齿线圆柱齿轮的主要几何参数齿廓为渐开线齿廓,任意垂直轴线的截面上周向齿厚、周向齿槽宽、分度圆处的压力角相等,齿线在分度圆柱面上的展开线是对称椭圆弧。推导了齿轮齿面方程、端面齿廓方程和接触线方程。提出了倾斜式旋转刀盘齿轮加工方法,利用VERICUT建立齿轮专用加工刀具模型,对椭圆弧齿线圆柱齿轮进行仿真加工,利用仿真后得到的齿轮模型进行了齿轮副接触线特性分析。结果表明,椭圆弧齿线圆柱齿轮副可以实现全齿宽线接触,验证了加工方法的可行性,为渐开线椭圆弧齿圆柱齿轮的加工和应用提供基础。

以开发经济实用性数控铣齿机、降低弧齿锥齿轮生产成本为目的,提出了四轴数控铣齿机加工弧齿锥齿轮的方法。首先,建立了四轴数控铣齿机机床结构模型,分析了机床的加工运动;其次,建立了四轴数控铣齿机的运动数学模型和展成加工基本数学模型。基于数控加工及机械式加工两者之间的运动等效转换关系,计算了四轴数控铣齿机运动轴的位置坐标。基于VERICUT数控加工软件对弧齿锥齿轮四轴展成加工进行了切齿仿真,在此基础上进行了切实加工实验。结果表明,所建机床的数学模型及运动位置求解是正确可行的。

针对一款摇篮五轴数控机床的转台结构,分析其摇篮形式及布置方式、标定方法;借助UG NX12.0软件对简易叶轮进行建模与加工仿真,再到设置好的机床上进行实际加工,通过伺服参数调试软件优化机床伺服参数并进行多次加工,找出最佳方案,实现五轴的高质量加工,可为机床的加工调试提供参考。

三轴数控机床加工复杂曲面零件时，一次装夹无法完成整个加工过程，为了避免由多次装夹造成的定位误差，需要采用多轴数控机床进行加工。提出一种刀具轨迹优化算法——改进的等距偏置法，将其嵌入到SIEMENS NX软件中，并应用VERICUT软件进行五轴数控加工整体叶轮的加工仿真。该算法既保证了刀具轨迹的分布均匀，又提高了加工效率。

介绍了三桨叶的整体式船用螺旋桨四轴加工方法,运用Cimatron E软件对螺旋桨叶片进行四轴刀位轨迹的生成。通过数字化的软件对其进行造型并加工,大大提高了螺旋桨的加工效率,为大扭曲复杂型面的螺旋桨的加工制造提供了参考。

本文以典型的轴类零件为研究对象,并利用Auto CAD和Solid Works完成了零件的二维图及三维造型,手工编程后利用数控加工软件进行仿真并验证了加工程序的可行性。从而为数控加工工艺的制定、程序的编制、数控机床的操作及计算机绘图软件的使用提供了可靠依据。

在理解零件信息模型的内涵以及分析各种特征建模方法的基础上，首先完成了磨粉机总体特征规划和设计，并利用SOLIDWORKS软件三维造型功能和基于特征直接生成法构建了磨粉机的信息模型。最后，对其加工仿真和数控自动编程，较成功得实现设计和制造的集成。

数控仿真加工技术是机械加工现代化工业发展的重要基础与关键技术。文中从缩短零件的制造周期及提高加工质量角度出发，探索了缸体类零件的数控铣加工自动编程与仿真。利用UGCAM加工模块进行自动数控编程，优化了加工路线、刀具轨迹、切削方式等工艺参数，并通过虚拟加工过程仿真检查刀具过切、刀具与工件之间的碰撞和干涉。