基于UG的叶轮数控加工仿真研究

李政平 马少荣

(中国航发哈尔滨东安发动机有限公司，黑龙江 哈尔滨 150066)

叶轮作为航空领域重要的动力部件，其加工工艺一直是行业内部一个重要的研究方向[1]。相比于传统零件，叶轮的结构更加复杂，工艺流程也更加繁琐，而叶轮的加工工艺将直接影响产品的加工质量，进而影响整机的动力性能和机械效率。随着机械制造行业的不断发展，机械加工行业的技术水平不断提高，并逐渐向数字化、集成化方向发展。仿真技术越来越多地应用在数控加工行业[2]。

为了满足发动机的动力需求，叶轮的叶片通常采用大扭角设计，其厚度普遍较低，刚度较小，因此在加工过程中极易发生叶片的变形[3]。与此同时大的扭转角度容易在加工的过程中产生干涉现象，增加加工的难度。在生产过程中，极易造成生产工具和加工零件的损坏[4]。因此在实际进行数控加工前进行仿真的研究，能够有效减少实际的加工试验，在仿真中避免叶轮在实际的数控加工过程中发生变形，干涉以及碰撞等现象的发生，从而极大地减少了浪费，提高了生产效率和产品质量，能够有效地控制成本，对叶轮的实际加工具有十分重要的意义。

1 整体叶轮的工艺

整体叶轮可以分成叶片和轮毂2部分。流体通过两个相邻叶片的流道实现所需要的动力特性。典型的叶轮结构如图1所示，叶片在叶轮轮毂面上，同时为了保证叶片与轮毂之间连接的强度，在叶片根部都设有过渡曲面。……