基于UG的整体叶轮加工工艺..
基于UG NX6.0的整体叶轮数控加工仿真研究
点也 可 以 看 出 ：整 体 叶 轮 相 邻 叶 片 的 空 间较 小 ，
而且在 径 向上 随着 半径 的减 小 ，通 道 越来越 窄 ，因 此加 工叶 轮叶 片 曲面时 除 了刀具 与被 加工 叶片 之 间 发生 干涉 外 ，刀具 极 易与相 邻 叶 片发 生干 涉 ；加 】 工 整 体 叶 轮 时 加 工 轨 迹 规 划 的约 束 条 件 比较 多 ， 自动 生 成 无 干 涉 刀 位 轨 迹 较 困 难 】 总 的 来 说 整 。
此 叶 片加 工 是 整 个 零 件 加 工 难 点 ， 由于 叶 片 之 间 的 间 隔距 离 小 ， 而 叶 片 的扭 曲程 度 决 定 了加 工 时 刀具 轴 的摆 动 范 围 ， 因 此 刀具 必 须在 两 叶 片之 间
的范 围 内摆 动 ，刀具 才不会 与 叶片 发生干 涉 。 根 据 叶 轮 的 几 何 结 构 特 征 和 使 用 要 求 ，其 基
编 程 根 本 无 法 实 现 ，必 须借 助 于ＣＡＭ软件 实现 自
动 编 程 。因 此 ，研 究 整 体 叶 轮 的数 控 仿 真 加 工 具
１ 五坐标数控机床结构与选择 ． ２ 叶轮的毛坯外形可通过数控车床车 削成型 ， 而 流 道 和 叶 片 的 成 型 加 工 则必 须 在 五 轴联 动 数 控 机 床 上 才 能 完 成 。 由于 本 文 中 叶 轮 的 尺 寸 不 大 ， 重量较轻 ，选用立式五轴加工中， ｌ 可完成机床 Ｉ￣ ｂＰ 模拟 加工 仿 真 。 １ 定位与夹紧方案的确定 ． ３ 文 中加 工 的 叶 轮 中心 处 有 一 圆孔 可 用 于 加 工
实体仿真结果和五轴数控加工的Ｎ 程序。 Ｏ
关键词 ：整体 叶轮 ；五轴 ；数控加工 ；仿真 中囝分类号 ：Ｔ １ ４ Ｈ ８ 文献标 识码 ：Ｂ 文章编 号 ：１ ０ － １４ ２ １ ） （ － ０ ６ ３ ９ ０ （ ０ １８ 上） ０ ２－０ ０ ３
基于UG NX的整体叶轮五轴数控加工
1 前言叶轮是压缩机、透平机和泵等的核心部件，其加工质量的优劣对压缩机的性能有着决定性的影响。
20世纪80年代中期，在先进透平机械的结构设计中，出现了“三元整体叶轮”结构。
三元叶轮是根据透平式流体机械内部流体的三元真实流动状况而设计的，能大幅度地降低能耗。
整体式三元叶轮是指轮毂和叶片在同一毛坯上，具有结构紧凑、曲面误差小、强度高等优点。
由于叶轮采取了整体式结构，而叶片的形状又是机械加工中较难加工的复杂形状曲面构成的，因此加工时轨迹规划的约束条件比较多，相邻叶片空间较小，加工时极易发生碰撞干涉，自动生成无干涉刀位轨迹较困难。
目前国外一般应用整体叶轮的五坐标加工专用软件，主要有美国叶轮制造公司NREC推出的专用软件包：MAX-5，MAX-AB；瑞士Starrag生产的数控机床所带的整体叶轮加工模块，还有Hypermill等专用叶轮加工软件。
此外，一些通用的软件如：UG、CATIA、PRO/E、 MasterCAM等也能用于整体叶轮的加工。
本文选用UG NX4.0对整体叶轮进行加工轨迹规划。
2 加工工艺及装备分析2.1 加工工艺流程规划叶轮的一般构成形式是若干组叶片均匀分布在轮毂上，相邻两个叶片间构成流道，叶片与轮毂的连接处有一个过渡圆角，使叶片与轮毂之间光滑连接。
叶片曲面为直纹面或自由曲面。
整体叶轮的几何形状比较复杂，一般流道较狭窄且叶片扭曲程度大，容易发生干涉碰撞。
因此主要难点在于流道和叶片的加工，刀具空间、刀尖点位和刀轴方位要精确控制，才能加工到其几何形状的每个角落，并使刀具合理摆动，避免发生干涉碰撞。
叶轮加工首先由最初的毛坯——棒料、铸造件或者锻压件采用车床进行外轮廓的车削加工，得到叶轮回转体的基本形状。
通过对叶轮结构和加工工艺的分析，叶轮加工主要由粗加工叶片间流道（叶轮开粗）、流道曲面的半精加工、叶片精加工、流道精加工和倒圆部分的清根加工等工序组成。
2.2 刀具选择刀具刚性和几何形状是叶轮加工刀具选择的主要因素，在流道尺寸允许的情况下尽可能采用大直径的刀具。
基于UG的整体叶轮加工仿真技术研究
基于UG的整体叶轮加工仿真技术研究在对整体叶轮的工艺分析的基础上，通过UG软件对整体叶轮进行虚拟加工仿真，实现加工参数优化，并获得可靠的加工程序。
标签：整体叶轮；UG；虚拟加工仿真引言整体叶轮外形比较复杂，设计和制造加工都是一个难点。
文章首先对整体叶轮进行加工工艺分析，再结合五轴数控加工技术，编写出加工工艺，再利用CAM 技术生成刀具轨迹。
1 叶轮加工工艺分析叶轮形状比较复杂，叶片的扭曲程度比较大，常常在高速状态下运转，加工时容易发生干涉现象。
叶轮的性能很大程度上受到加工质量的影响。
考虑到整体叶轮的实际工作情况，要求具备良好的动力学性能，所以叶片大都采用了大扭角、根部变圆角等结构，但铣削加工这种结构比较困难。
并且叶片曲面制造质量要求高，叶轮叶片又比较薄，制造中会出现大量的工艺问题，因此要制造出与设计要求相符的叶轮，不仅要有良好的制造方法，还要有良好的工艺作保证[1]。
1.1 叶轮的加工难点为了让叶轮的动力性能满足要求，叶轮叶片往往扭曲程度较大，根部采用导圆角等结构，这些结构设计给叶轮的加工提出了更高的要求，叶轮加工难点如下：（1）叶轮槽道较窄，但叶片相对较长，相对刚度较低，加工过程中容易发生变形现象，导致加工难度增大。
（2）叶轮曲面为自由曲面、流道较窄、叶片扭曲程度比较大，加工难度较高，加工表面的整体一致性也难以保证。
因此，为了加工出满足实际需求的叶轮，必须综合考虑具体的使用环境，叶轮叶片较长且薄、扭曲程度大等特点，制定出一套完整并且合理的加工方案。
1.2 叶轮加工工艺规划流道和叶片的加工工艺是叶轮加工工艺的主要内容。
叶片及流道的加工方法多种多样，但其工艺路线一般都是工序比较紧凑集中的，这样不仅可以提高加工精度，还能缩短工艺路线和加工时间。
1.3 叶轮加工的阶段划分在本次加工的叶轮中，主要是加工流道、叶片两部分。
此外，叶片与叶片间的大量材料需要去除，并且各表面的加工要求不尽相同，因此在制定工序时，要遵循先粗后精、先主后次和分面加工的工艺原则[2]。
叶轮的UG数控加工
基于UG叶轮多轴数控加工工艺设计摘要：论述了应用多轴联动数控机床加工叶轮的工艺设计。
首先，其造型复杂，叶面呈空间曲面，选择叶轮UG叶轮加工模块进行加工，根据刀路轨迹、刀具及设备制定出数控加工工艺；其次，计算刀具进给速度并校核、修正，根据UG软件前置处理刀轨文件，设定相应的机床参数，并用相应的多轴联动加工中心加工出叶轮。
本文主要论述了该零件在加工过程中合理的工艺安排，具体道路和刀具灵活的运用策略，不但保证了零件生产的质量，而且使生产效率得以提高。
关键词：模块；刀路；数控加工整体叶轮是航空发动机核心部件，也是典型的五轴加工零件。
其结构复杂、加工通道狭窄，叶片扭曲严重，加工时容易发生撞刀、干涉等问题。
因此，在实际加工前进行仿真，是十分必要的一个步骤。
利用UG软件，搭建虚拟制造仿真平台，能够实时、准确的模拟出加工程序，验证最终的NC代码，检查机床超程、干涉、碰撞等现象，并对最终结果进行过切、欠切等检查。
UG的应用，缩短了程序调试的时间，减少了资源的浪费，提高了加工效率。
叶轮的基本几何特征1 整体叶轮数控加工工艺流程规划根据叶轮的几何结构特征和使用要求（如图1），其基本加工工艺流程为：1）在锻压铝材上车削加工回转体的基本形状；2）开粗加工流道部分；3）半精加工流道部分；4）叶片精加工；5）对倒圆部分进行清根。
1.1 刀具的选择为提高加工效率，在进行流道开粗和流道半精加工过程中尽可能选用大直径球头铣刀，但是也要注意使刀具直径2R1min小于两叶片间最小距离L1min，L1min 的大小可以根据UG NX 3.0软件的分析（Analysis）功能测得。
R1min在叶片精加工过程中，应在保证不过切的前提下尽可能选择大直径球头刀，即保证刀具半径R2min大于流道和叶片相接部分的最大倒圆半径rmax。
R2min>rmax在对流道和相邻叶片的交接部分进行清根时，选择的刀具半径R3min小于流道和叶片相接部分的最小倒圆半径rmin。
基于UG10.0整体叶轮数控成形仿真研究
基于UG10.0整体叶轮数控成形仿真研究曾念【摘要】由于整体叶轮构造复杂，加工精度要求严格，其叶片的型面为自由型面并有一定的扭曲，同时叶片内流道较窄，为此在加工时很容易出现过切、碰撞、干涉等现象，加工难度大。
结合工程应用，设计了整体叶轮的数控成形整套加工方案，并基于UG 10.0软件的CAD/CAM功能模块，重点研究了叶片成形过程仿真，验证了方法的可行性。
所提出的数控成形加工方案，经仿真验证叶轮能够获得很好的成形，对整体叶轮及类似零件的精密成形加工具有一定的工程实际意义。
%Integral impeller has a complicated structure and has strict precision requirement on processing. The blade is free-profiled and distorted to some degree, and the flow path is narrow. Hence, prone to overcutting, collision, interference and other problems, the processing is rather difficult.A CNC machining forming proposal was put forward for integral impeller based on engineering application. It focused study on the blade forming process simulation based on UG NX10.0 software CAD/CAM modules and verified the feasibility of the method. The CNC forming proposal could get a better form after verifica-tion by simulation. It has a great significance for the precision forming of integral impeller and similar parts.【期刊名称】《精密成形工程》【年(卷),期】2016(007)004【总页数】4页(P96-99)【关键词】涡轮叶片;自由型面;数控仿真;CAD/CAM;UGNX【作者】曾念【作者单位】自贡市职业培训学院，四川自贡 643000【正文语种】中文【中图分类】TH164叶轮类零件在矿山、军工、船舶、航空等许多行业领域中应用广泛，如风机和飞机发动机叶轮、水泵叶轮等，也是这些机械设备的核心部件，其制造技术水平和制造质量将直接决定该设备的整体性能和稳定性。
基于ＵＧ的叶轮叶片加工概述
引言 叶轮加工多采用整体铣削方法，拿到的原始坯料是铸件，
先通过普通数控加工，进行表面的开粗处理，然后在五轴数控 加工中心上使轮毂与叶片在一个毛坯上，通过粗加工、半精加 工、精加工完成，最后将所生成的刀路轨迹通过后处理后生成 加工程序，指导实际加工。
1 叶轮的粗加工与半精加工走刀路线 1.1 叶轮的粗加工走刀路线 粗加工中为了提高加工效率一般采用型腔铣，采用“跟随
部件”的走刀模式，刀具在去除外部余量的前提下，逐渐向零 件轮廓靠近。切削量根据实际情况合理选定。刀具选用D10R2 平头铣刀，如图1所示[2]。
线，使这些曲线的方向一致，目的是为了之后加工走刀路线的 合理性、清晰性。投影矢量选择指定矢量，这里把指定矢量定 位-zc轴，刀轴为垂直于零部件，刀具选用R2球头铣刀，走刀路 线如图3所示[4]。
版社,2007:19. [3] 龚勉.UG CAD应用案例集[M].中文版.北京:清华大学出版
社,2003:20-24. [4] 寇文化.UG NX8.0数控铣多轴加工工艺与编程[M].北京:化学工
业出版社,2007:217. [5] 刘伟.UG NX8.0从入门到精通[M].中文版.北京:人民邮电出版
工业与信息化
TECHNOLOGY AND INFORMATION
基于ＵＧ的叶轮叶片加工概述
孙科 长江大学工程技术学院机械工程学院 湖北 荆州 434000
摘 要 叶轮叶片是汽车发动机和轮船螺旋桨核心部件。而整体叶轮的加工受其螺旋面和曲面的影响，借助于普通 机床和手工编程很难实现，因此需要借助CAM加工技术，它可以加工许多不规则的曲面轮廓，这样就可以在控制叶 轮加工时的成本，同时还可以增加效率和提高要求。[1] 关键词 叶轮；加工；UG；加工程序；刀路轨迹
毕业设计_基于UG叶轮的造型加工及数控编程
1 绪论1.1课题的确定整体式叶轮作为动力机械的关键部件，广泛应用于航天航空等领域，其加工技术一直是制造业中的一个重要课题。
从整体式叶轮的几何结构和工艺过程可以看出：加工整体式叶轮时加工轨迹规划的约束条件比较多，相邻的叶片之间空间较小，加工时极易产生碰撞干涉，自动生成无干涉加工轨迹比较困难。
因此在加工叶轮的过程中不仅要保证叶片表面的加工轨迹能够满足几何准确性的要求，而且由于叶片的厚度有所限制，所以还要在实际加工中注意轨迹规划以保持加工的质量。
目前，我国大多数生产叶轮的厂家多采用国外大型CAD/CAM软件，如UG NX、CATIA、MasterCAM等随着航空航天技术的发展，为了满足发动机高速、高推重的要求，在新型中小发动机的设计中大量采用整体结构叶轮。
选择数控加工仿真技术，适合加工种类多、需求少、难加工的整体叶轮，减少整体叶轮加工的成本。
本课题主要研究的是航空发动机上整体叶轮的数控加工工艺、造型、数控加工仿真及数控编程。
而且且本文选用目前流行且功能强大的UG NX4.0对复杂曲面整体叶轮进行加工轨迹规划。
下图是叶轮零件图1-1，1-2，1-3.前视图1-1俯视图1-2叶片之间的角度以上各图在后面会详细的分析。
1.2国内（外）发展概况及现状的介绍通常在整体叶轮的设计图上给出的是叶片中性面上顶部和根部的两组数据点，包括顶部和根部的一系列离散数据点和对应点的叶片厚度值。
本课题采用B 样条方法对叶轮曲面进行造型。
整体结构叶轮(图1－1)的应用可使航空发动机推重比、工作效率、寿命及可靠性大大提高，因此在各类新型发动机及大推力火箭发动机中应用愈来愈多，其加工质量的优劣对发动机的性能有着决定性的影响，而其叶片的形状又是机械中最难加工的曲面构成的。
因此，整体叶轮的加工一直是机械加工中长期困扰工程技术人员的难题。
为了加工出合格的叶轮，人们想出了很多的办法。
由最初的铸造成型后修光，到后来的石蜡精密铸造，还有电火花加工等方法。
基于UG的整体叶轮仿真加工
基于UG的整体叶轮仿真加工发布时间：2022-08-15T08:00:31.780Z 来源：《中国科技信息》2022年第7期作者：谭志德[导读] 叶轮的设计和制造精度直接影响其空气动力性能和机械效率，如何实现整体叶轮高质量、高精度及高效率的加谭志德广西蓝天航空职业学院,航空工程学院,广西来宾，546100）摘要：叶轮的设计和制造精度直接影响其空气动力性能和机械效率，如何实现整体叶轮高质量、高精度及高效率的加工工艺，一直都是机械加工行业中的热点话题。
本文通过分析研究压气机整体叶轮复杂的几何形状及加工技术要求，制定加工工艺路线，利用UG NX 10.0进行仿真加工，生成数控机床所能识别的NC代码，从而提高整体叶轮的数控加工效率与加工质量。
关键词：叶轮；UG；仿真加工1. 绪论整体叶轮是压气机的核心零件，也是压气机结构中唯一对气体做功的元件，在机械透平领域中起着至关重要的作用，整体叶轮的加工工艺一直是机械加工制造行业中的一个重要课题，叶片的设计制造和加工工艺通常需要综合考虑流体力学、叶片表面光顺性及叶片强度等诸多因素的影响。
近几年来工业的飞速发展，对压气机叶轮的需求量越来越大，就目前，叶轮的最高转速以达100000r/min，这对叶轮叶片的设计和表面加工质量要求也是越来越高[1]。
当前，在国外整体叶轮的加工方式多为五轴高速铣削加工，且在设计制造技术和加工工艺上已经非常成熟。
国外叶轮制造技术之所以能够领先主要还是因为凭借着专业软件的优势，例如美国MAX系列就是专门用于叶轮类零件加工的软件。
目前国内叶轮的生产方式是大多都是依靠CAD/CAM软件进行辅助设计制造，就叶轮方面还没有形成自己的核心加工技术，在工艺以及效率方面都还有待提高。
本文将对压气机整体叶轮进行详细的分析，再利用UG NX 10.0进行仿真加工。
2. 整体叶轮结构及加工工艺分析2.1. 压气机叶轮结构分析压气机叶轮即工作轮，是压气机的核心元件，一般由轮盘、叶片、轮毂三部分组成，叶轮及各部分组成如图1所示。
基于UG NX6.0的整体叶轮数控加工仿真校验与后置处理
基于UG NX6.0的整体叶轮数控加工仿真校验与后置处理4.4.1 整体叶轮数控加工路径规划叶轮整体数控铣削加工是指轮廓与叶片在同一毛坯上铣削加工成形。
其加工过程大致包括以下几个主要工序：1.粗加工叶轮流道曲面；2.粗加工叶片曲面；3.叶片精加工；加工。
下面对其路径规划方法分别讨论。
1)创建整体叶轮数控加工父级组。
打开已经建构的整体叶轮三维CAD文件，进入UG加工界面，选择“mill_muti-axis(多轴铣削)”CAM加工配置模板，先后创建程序组、几何组、刀具组和方法组，为下面的加工仿真做准备，具体如下：a.创建程序组。
程序组是用于组织各加工操作和排列各操作在程序中的次序。
由于在单个叶片的多轴加工程序编制后，要使用旋转复制功能生成其余叶片的加工程序，因此这里先采用UG 缺省的程序组，待全部叶片加工程序完成后再统一修改、管理。
b.创建几何组。
在“导航器”中选择“几何视图”功能，进入几何视图工作界面，设置叶轮的圆柱圆心点为加工坐标系位置（双击MCS_MILL 在CSYS 状态下单击点对话框将捕捉类型设置为“圆弧中心/椭圆中心/球心”并将加工坐标系移至到圆心点），如图4.11所示；在铣削几何体中选择已经车削完成的回转体作为毛坯几何体，如图4.12所示c.创建刀具组根据前面已经确定的刀具类型和相关刀具参数，利用“创建刀具”功能，分别创建粗、精加工刀具，并且从内定库中检索刀具夹持器，创建刀具夹持器，本文中选取了库代号为“HLD001_00041”的刀具夹持器。
由于上一节中对刀具选择已作了比较详细的论述，这里不再重复，且此步的操作比较简单。
e.创建方法组由于叶片及流道曲面加工采用了表面积驱动方法，不便设置统一的加工余量、几何体的内外公差、切削步距和进行速度等参数，先选用内定的“METHOD ”加工方法，可根据需要再设置上述加工参数。
2)粗加工叶轮流道曲面通过可变轮廓铣程序控制驱动方法和刀具轴，根据叶轮流道曲面的加工要求创建多轴联动粗加工程序。
基于UG的整体叶轮高速加工技术应用
ｔｒ ｇ ｈ ｏ ｅ陀 ａ ｙ ，ｔ ｍ ｄ ｌｇ帅 ｃｓ ｈｏ ｈ ｔ ｕ ｅ ｍｔ ｍＪ ｍ № ｏｅ ｉ ｎ ｅ Ｓ
ｗ ｓ ｄｔｒ ￣ ｄ ｖ ｎｕ￣ ｈ ｇ］ｒｓＩ ｍ ｄＳ ａ ｅｅｍ ｅ ，ｅ ｅｔａｙ ｔｅ Ｊ ｅｅ ｏ ｏ ｅ ￣ ］ ； ｄ ￣
ａｄ ｈ ｈ ｓｅｄ ｎ￣ ｉｉｇ ｗｅｅ ｒａｉｅ ｎ ｉ ｐ ｅ ｒａｈｎｎ ｒ ｅ ｌ ｄ． ｇ ｚ
Ｄ Ｉ１ ．９ ９ ｊｉｎ １０ － ９ ２２ １ ．５０ １ Ｏ ０ ３６ ／ ． ｓ ．０ １ ８ ７ ．００ １ ．６ ｓ
基 金项 目 ：本 课题 源于 黑龙 江 省教 育厅振 兴老 工业 基地 重 点项 目 ：课题编 号 １ ｇ ｄ ０，省教 育厅项 ５ Ｚ ２ １ １ 目 ：编号 １ １ ３，教 育部重 点项 目 ：编 号 ２ ０ ５ ４ １ ５ ３ ９ ６ ０ ３
ｍｉ ｎ，进 给 速 度 最 高 ４ ｍ／ ｉ ０ ｒ ｎ，可 进 行超 ａ 高速 切 削 。定 位 精 度 为 ０ ０ ８ ．０ ｍｍ ， 复 定 重 位精 度 ０ ０ ５ ．０ ｍｍ 。 ２ ２ 台的 选 择 ．平 近 年来 出现 了专 用于叶 轮 类零 件的
２ 高速 加工技术
高速 （ 高速 ） 切 削加 工是一 种热 、 超 力耦 合不均匀 强应 力场 制造工艺 。作 为一 种先 进加 工技 术 ， 速 （ 高 速 ） 削给 传 统 高 超 切
终 实现 整体 叶 轮 的 实 体 建 模 和 高速 加 工 。
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凌
整 体叶 轮 ；高速 加 工 ；ＵＧ
ＡｃＩ ｃ０ 哟嚼 ｔ ｈ ａ ｉ ｅ ｏｒ ｔ ｎ ｃ ａａ ｔ啦ｔ ０ ｏ ｔｅ ｅ ｓ ｒ ｄ ｆｒ ａｉ ｝Ｐ＿ ｅ 盹 ｅ ｎ ｏ Ｉ ｃ
基于UGNX6.0的整体叶轮加工工艺及数控编程
３１ 叶 轮 如 ｉ燎 熹龠 梗 ． 、 叶 片
曲 面 的 半 工 采 用 球
（） １ 叶轮上 有很多 叶片 ， 叶片数按 轮毂直径大小 不 精 、精 加
同 而 不 同 ， 片 有 长 有 短 ， 片 为 空 间 曲 面 、 曲 程 度 叶 叶 扭
，
以达 到设 计要 求 。
叶片曲面的铣削精加工 ；８叶片及轮毂之间的清根铣削。 （）
．
近 十 多 年 的数 控 技 术 迅 速
３ 五 轴铣 削加 工的几 个 关键 工序 分析
发展 和数控机床的广泛使用使我国的制造技术得到很大 提高 。特别是五坐标轴 以上 的数控机床逐渐装备到企业
（） １开槽 加工 及 切削 方 向的 确定
一
所示 的环切方式 ，精加工采用图 ５ 难 以采用强度和刚性较好 的大直径刀具 ；３ （ ）叶片进气 半精加工采用如 图 ４ 以提高表面质量。 应注意每次加工 与 出气边缘圆角曲率半径变化大 ， 使刀具和夹具角度变 所示的切入切出方式 ，
化 大 ；４ 为满 足 强 度 的需 要 ， （） 叶轮 轮 毂 与 叶 片之 间 的过
槽加工 中槽的位置宜选在气 流通 道的中间位置 ，多分为上下两个
部分加工 ，应 注意两部份刀路衔 接问题。 刀路平行于气流通道 ， 并
为叶轮回转体的基本形状 ，在五轴数控加工 中心上使轮 保证槽底与轮毂表面 留有一定的加工余量。一般采用 圆 毂与叶片在一个毛坯上一次加工完成， 满足压气机叶轮 柱形玉米铣刀或圆柱形立铣刀铣削加工 ，由于气道宽度 产品强度要求 ， 曲面误差小 ， 动平衡时去质量较少 ， 因此 不等 ，所 以在刀具直径方面应在下部宽阔处采用大直径 是较 理 想 的加工 方 法 。 刀具 、 上部狭窄处采用小直径刀具的方法 ， 如图 ３ 所示 。 ２ 五轴数控加工中心 （） ２ 叶轮气道的扩槽粗加工及叶型粗加工
基于UG NX6.0的整体叶轮数控加工仿真研究
工做好技术准备。另外对于整体叶轮这样复杂的三
维 曲面手工编程根本无 法实现 ， 须借助于 Ｃ Ｍ 必 Ａ
２２ 五坐标数控机床结构与选择 ．
软件实现 自动编程 。因此 ， 研究整体叶轮 的数控仿 真加工具有较高的工程应用价值。
叶轮 的毛坯外形可通过数控 车床车削成型， 而 流道和叶片的成型加工则必须在五轴联动数控机床
第 ２ 卷第 ２ １ 期
２０１１ ６月 年
陕 西 国 防工 业职 业 技 术 学 院学 报
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｈ ａ ｘ ｎ ｔ ｕｅｏ ｅｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｏ ａ ｎ ｉ ｓｉ ｔ ｆ ｃ ｎ ｌｇ Ｓ Ｉ ｔ Ｔ
Ｖ０ ．２１Ｎｏ．２ １
Ｊ ｎ．２０１ １ ｕ
摆动， 刀具才不会与叶片发生干涉 。 根据叶轮的几何结构特征和使用要求 ， 其基本 加工工艺流程为 ：． １在数控车床上车削加工毛坯 的
基本 形状 ， 图 １所示 ；． 如 ２ 粗加 工 叶轮 流道 曲面 ；． ３ 粗加 工 叶 片 曲 面 ； ． 片 精 加 工 ； ． 轮 流 道 精 ４叶 ５叶 加工 。
基 于 ＵＧ ＮＸ６ ０的整体 叶轮 数 控 加 工仿 真 研 究 ．
李俊涛 ， 吴让利
（ 陕西 国防工业职业技术学院 ， 陕西 西安 ７００） １３０
摘
要： 针对整体叶轮数控加 工的特 点和难 点， 系统地提 出了基 于 ＵＧＮＸ ． ６ ０的数控加 工仿真方案和步骤 ， 用 ＵＧ 应
２； 。切削参数设置中“ 部件余量偏置” ｍ “ ２ ｍ，刀路数” ４ ， ０２ 条 留 ． ｍｍ 的精加 工余量 ， 内外公 差均 为 ０ ． ０ ｍ 非切削移动参数设置中“ ２ ｍ； 进刀类 型” 为线性 ，
基于UG的整体叶轮加工编程和Vericut的五轴加工仿真
整体叶轮UG 数控编程和Vericut 加工仿真1 前言2 UG 五轴后处理创建2.1 A-C 双转台五轴联动数控机床运动学变换针对实验室自主开发的AC 双转台五轴数控机床进行运动学分析，建立坐标系以描述机床的运动，如图1 所示。
其中A 轴和C 轴为两个回转轴，C 轴随A 轴运动；Csys_W 为与工件固联的工件坐标系（且与C 轴固联）；Csys_T 为与刀具固联的刀具坐标系，其原点设在刀位点上，其坐标轴方向与机床坐标系一致；Csys_A 为与定轴A 固联的坐标系，其原点m O 为两回转轴的交点，其坐标轴方向与机床坐标系一致。
则其运动关系即是刀具坐标系Csys_T 相对于工件坐标系Csys_W 的变换关系，它可进一步分解为Csys_T 相对于Csys_A 的平动和Csys_A 相对于Csys_W 的转动。
初始状态下，转动轴C 的轴线平行于刀具坐标系的Z 轴；此时，工作台与Z 轴垂直，工件坐标系的方向与机床坐标系一致，刀具坐标系原点t O 与工件坐标系原点w O 重合，记交点m O 的位置向量记为),,(z y x m m m m r →。
在刀具坐标系中，刀具的位置和刀轴向量分别为T ]000[ 和T]100[。
记机床平动轴相对于初始状态的位置为),,(Z Y X r s →，回转轴A 和轴C 相对于初始状态的角度为A 和C ，此时，工件坐标系中刀轴方向和刀位向量分别为),,(k j i u →和),,(z y x r p →。
Y X mm图1 A-C 双转台坐标系通过机床坐标系变换，可得：T m s x z m T r r T A R C R r T kj i ]0100[)()()()(]0[⨯-⨯⨯⨯= （1.1）T m s x z m T r r T A R C R r T z yx]1000[)()()()(]1[⨯-⨯⨯⨯= （2.2）⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=1000100010001)(z y x m m m m r T （2.3） ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=-100010001001)(z y x m s m Z m Y m X r r T （2.4）⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=1000010000cos sin 00sin cos )(C CC C C R z （2.5） ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=10000cos sin 00sin cos 00001)(A A AA A R x （2.6） 将式（2.3）到（2.6）分别代人式（2.1）、（2.2）得：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯-⨯=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡0cos cos sin sin sin 0A C A C A k j i （2.7）⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯-+⨯-+⨯⨯--⨯⨯-+⨯--⨯⨯-+⨯⨯--⨯-+=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1cos )(sin )(cos sin )(cos cos )(sin )(sin sin )(sin cos )(cos )(1A m Z A m Y m C A m Z C A m Y C m X m C A m Z C A m Y C m X m z y x z y z z y x x z y x x （2.8）由（2.7）和（2.8）得：1,1),arccos(-=⨯=A A k k k A （2.9） 1,0,)/arctan(=⨯-=C C k k j i C π （2.10） x y x m C m y C m x X +⨯-+⨯-=sin )(cos )( （2.11）y z y x m A m z C A m y C A m x Y +⨯-+⨯⨯-+⨯⨯--=sin )(cos cos )(sin cos )( （2.12） z z y x m A m z C A m y C A m x Z +⨯-+⨯⨯--⨯⨯-=cos )(cos sin )(sin sin )( （2.13）2.2 UG Post/Builder 创建五轴后处理使用UG NX 模块生成刀轨后，其中会包含GOTO 点和其它机床控制的指令信息。
基于UG NX的整体叶轮五轴数控加工
（２）整体叶轮 相邻叶片的空 间较小 ，而且在径 向 上 随着半径的减小 ，通道越来越窄 。囚此 ，ＤＩＪＡＳ￣ｔ－片 曲 时 ，刀具除了易与被加工叶片之 问发生干涉外 ， 也极易与桕邻叶片发生干涉。
（３）由于整体 叶轮的叶片厚度较薄 ，在加工过程 中呵能出现比较严重的弹塑性变形。
（４）刀轴规￣Ｅ ｊＨｔ‘约束条件多 ，无干涉刀位轨迹 的 自动生成较为困难 。
的方 式 ， 以提 升 加工 效 率 ；在 轮 毂精 加 工 中优 选 多 轴 曲面加 工 的方 法 ， 以改 善加 工 质 量 。整 体
叶轮 五 轴 数 控 加工 编 程 在ＵＧ ＮＸ中成 功 实现 ，加 工效 果 良好 ，印证 了加 工方 案 的可 操作 性 ，也
为类 似 零件 的多轴 数 控 智能 化 加 工起 到 了抛 砖 引玉 的作 用 。
Ｉ冬Ｉ２ ｎｉ 片 曲 向法 向 矢 分 ｒ图
１．２ 叶轮结构 特征 的空间距离分析
叶轮 各结 构特 征的空ＩｈＪ／ＴＥ离是加工：［艺规划的重 要指标 ，其最小值 限定 了加 工刀具 的大小 ，是刀具选 取 的参 考依据之一。使用ＵＧ ＮＸ中的分析命令可 以得 出相邻 曲面 的最小距 离 ，以及叶片与轮毂过 渡圆角的 最／］ｘＲ值 ，如图３所示。
第 ｏ５卷 第 ０３期 ２０１８ｔｇ６Ｂ
Ｉ ｄ工 业 技 术 创 ｕｓｔ ｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎ。 ｉ。
ｖ。１．０５ Ｎｏ．０３ Ｊｕｎ ．２０１８
基 于 Ｕ Ｇ Ｎ Ｘ的整 体 叶轮 五 轴数控 加 工
缪 丽 娟
（广 东省岭 南工商 第一技 师学院 ，广 东广 州 ５１ ０８００）
构分析 ，提 出加 工工艺规划 ，进行 刀路编制 及处 理 ， 验证／Ｊｕｒａ 的可操作 性 ，以期为类似零件 的多轴数 控智 能化加工起到抛砖引玉 的作用。
基于UG的开式整体叶盘五坐标加工工艺方法
决方法，并经过实验验证了方案的正确性。加工实践表 明，该技术很大程度上提高了加工效率。
参考文献
Ｒ１０—ＰＬ—ＭＤ０．３Ｆ３０Ｍ。仿形铣刀刀片型号为ＭＭ０６一
０８００８一Ｂ１２０ＰＦ—Ｍ０１。Ｆ１５Ｍ。捕铣时主轴转速为６０００ｒ，
ｍｉｎ，切削速度为４００舶ｉｎ，每个叶盘通道开槽时间为
１６ｍｉｎ，单个叶片整个工艺加Ｔ时间为ｌｈ，叶片表面粗 糙度相对比较高，工件变形量较小，与传统加工方法相 比，效率提高了ｌ倍以上，很大程度上缩短了加工时间。
槽粗加工刀具轨迹规划［Ｊ】航空制造技术，２００７（２）；９４－９７
【３】李滟，陈五一，陈彩虹．整体叶轮插铣粗加工算法Ｉ．『１计算机
集成制造系统，２０１０．１６（８）；１６９９一１７０５ 【４】任军学，姜振南，姚倡锋，等，开式整体叶盘四坐标高效开 槽插铣工艺方法【Ｊ１．航空学报．２００８，２９（６）；１６９３一１６９８ 【５Ｊ吴丽萍．施法中，陈卫东．四轴端刀无干涉刀位点计算【Ｊ］．北 京航空航天大学学报，２００２，３４（７）；８３—８８ （收稿日期２０１ｌ一１ｌ一２０）
ｃｅＩＤ，ｌＡＤＢｕ腑ｒ，８，０，７）；
万方数据
ｈＤｅｖｉｃｅ，ＬＯＮＧ
ｌＭｏｄｅ．ＬＯＮＧ
ｌＣｈａｎｎｅｌ＝０）：
ｔｈｉ８一＞ｗａｖｅｆ０册Ｐｌｏｔｌ一＞ＰｌｏｔＹＡｐｐｅｎｄ（ｄａｔａ，ｓｃａｌｅ）；
ｉ“６ｌｅｎａｇ）
ＤＡＭ３０００Ｍ．Ｒｅａｄ—
／／读取ＡＤ模拟量输入
ＢＯＯＬ ＤＥＶＡＰＩ ＦＡＲＰＡＳＣＡＬ
８ｗ一＞Ｗｒｉｔｅ（ｔｈｉ８一＞ｔｅｘｔＢｏｘｌ一＞Ｔｂｘｔ＋”＼ｔ”）：
６试验验证
基于本文应用的插铣粗加工方法与半精，精加工 过程中能够出现的一系列问题．采用山高专用插铣刀
基于UG软件直纹面整体叶轮的数控电解机械复合加工方法研究
用 直纹 面拟合 而成 ， 直 纹 面 分 为可 展 直 纹 面和 非 可 展
曲面 （ 也 称 扭 曲直 纹 面 ） 。叶片 型 面 沿 叶 身 方 向有 较
大 的弯 曲 ， 且 整个 叶身 又沿 叶轮径 向向叶盆方 向倾 斜 ， 很 难用 数学 方程 捕述 ， 这 使 得 叶 片造 型 和 加工 更 加 复 杂 。数 控 电解 机 械复 合 加 工是 一 种新 的加 工 工 艺 ， 结
ｎ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｎ ｔ ．
Ｋｅ ｙｗｏ ｒ ｄ ｓ：ＵＧ Ｓ ｏ ｆ ｔ ；Ｒｕ ｌ ｅ ｄ Ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ Ｉ ｍｐ ｅ ｌ ｌ ｅ ｒ ；ＮＣ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎｉ ｃ ａ ｌ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ
其效 率之 高 。
关键词 ： Ｕ Ｇ软件 直 纹面 整体 叶轮 数控 电解机 械 复合Ｎ － ｒ 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｈ１ ６ ４ 文 献标识 码 ： Ａ
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ＮＣ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｒ ｕ ｌ ｅ ｄ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｉ ｍｐ ｅ ｌ ｌ ｅ ｒ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＵＧ ｓ ｏ ｆ ｔ
合 数控 加工 和 电解 机 械 复 合加 工 的优 势 ， 既不 受 金 属 材料 硬 度 和材 质 影 响 ， 又可 利用 复 合 阴极 加 工 复杂 的
３ ５ ． ３ ｍ ｍ， 共 １ ５个 叶 片 ， 通道 最小 间 隙为 ８ ． ２ ６ ｍ ｍ， 中
基于UG NX6.0的整体叶轮的多轴加工技术
Ｃ轴 （工 作 台旋 转 ） ６ 。该 机 床 具 有 转 速 高 、 动 ３ ０． 联
《 组 技 术 与 生 产现 代 化》２ １ 成 ０ ｏ年 第 ２ 卷 第 １期 ７
结构稳 定性 高 、 在轴 联 动 技 术成 熟 的 特 点 ． 床 控 制 机
系 统 果 用 ＨＥＩ ＤＥＮＨＡＩ ｉ ＮＣ ２ 系 统 ．利 用 Ｎ ｒ ５ ０ ｒ
４ ２ 开 槽 与 扩 槽 ． 叶 片 扭 曲 且 包 角 较 大 ， 具 在 通 道 内要 合 理 摆 刀 动 ， 得 刀 具 尽 可 能 地 接 近 叶 片 的 两 侧 面 而 又 不 过 使 切 轮 毂 及 轮 盖 ．采 用 通 常 的 刀 轴 驱 动 方 法 很 难 实
现 ． 轴 插 补 （Ｔｏ ｌ ｉ Ｉ ｔ ｒ ｏａ ｉ１ 刀 ｏ Ａｘｓ ｎ ｅ ｐ ｌｔ ） ）这 一 功 能 埘 （ｑ
圆工作 台旋 转 结 构． 程参 数 为 ：Ｘ 轴 １０ ０ ＩＩ ， 行 ８ ／Ｉ ＴＴ
ｙ 轴 ７ ９ｍｍ ， １ Ｚ轴 ７ ０ｍｍ ， ３ （ 轴 摆 动 ）０ 。 １ ／轴 主 １３，
作 者简 介 ： 德 存 （ ９ ９ 陈 １ ７ 一） 男 ， 江 温 州 人 ， 士 ， 浙 硕
来越 窄 ， 因此 加 工 叶 轮 叶 片 曲 面 时 除 了 刀 具 与 被 加
Ｔ 叶片之 间发 生 干涉 外 ， 具极 易 与 相邻 叶片 发 生 刀 干涉 ； ③刀 位规 划 时 的 约 束 条件 多 ， 自动 生 成 无 干 涉刀位 轨迹 较 困难 ｌ］ １．国外 一 般 应 用 整 体 叶 轮 的
五 坐 标 加 ］ 专 用 软 件 ， 美 国 ＮＲ Ｃ 公 司 的 二 如 Ｅ
图 １ 叶 轮 几 何 结 构 特 征
基于UGNX6.0的整体叶轮加工工艺及数控编程
基于UGNX6.0的整体叶轮加工工艺及数控编程
曾豪华
【期刊名称】《机械工程师》
【年(卷),期】2011(000)008
【摘要】叶轮是典型的通道类曲面零件,不同加工方法所获得的加工精度和表面质量对叶轮的使用性能有很大影响.文中对整体时轮加工工艺进行了分析,确定了数控五轴机床加工时轮的工艺流程,并使用UG.60软件特有的可变轮廓铣削功能对加工刀路进行了编程,并进行了刀路轨迹仿真.
【总页数】3页(P72-74)
【作者】曾豪华
【作者单位】广东技术师范学院机电学院,数控技术广东普通高校重点实验室,广州510635
【正文语种】中文
【中图分类】G642.0;G642.423
【相关文献】
1.基于UG/VERICUT的整体叶轮数控编程与仿真研究 [J], 容康明
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3.基于hyperMILL的半开式整体叶轮五轴数控编程与加工技术 [J], 赵文明;庄鹏;鞠岗岗;刘战强
4.基于数控仿真软件的数控加工工艺与编程课程改革 [J], 丛娟;丛树林
5.基于中高职衔接的专业课程一体化构建——以"数控车床加工工艺与编程"课程为例 [J], 陈玉梅
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分类号UDC 单位代码10644密级公开学号xxxxxxx 本科毕业设计压气机叶轮加工工艺学生姓名：二级学院：物理与机电工程学院专业：机械工程及自动化班级：201x级x班学号：*****xxxxx指导教师：xxx完成时间：年月日中国•达州年月目录摘要 (2)Abstract (3)1. 引言 (4)2. 压气机叶轮结构加工工艺分析 (4)2.1 压气机叶轮结构分析 (4)2.2 压气机叶轮的技术要求 (6)2.2.1对压气机叶轮的设计制作要求 (6)2.2.2 对压气机叶轮的加工要求 (6)2.2.3 叶轮的加工难点 (7)3. 压气机叶轮毛坯的确定 (7)3.1 叶轮材料的选择 (7)3.2 叶轮毛坯的选择 (8)4. 压气机叶轮加工工艺路线设计 (9)4.1 加工方法的选择 (9)4.2 加工阶段的划分 (9)5. 压气机叶轮的工艺设计 (10)5.1 机床选择 (10)5.2 定位基准、夹紧方案的确定 (10)5.3 刀具选择 (11)5.4 进给路线和工步顺序的确定 (12)5.4.1 加工坐标系 (12)5.4.2 UG 加工及仿真步骤 (13)5.4.3 UG 加工及仿真结果与模型的比较 (25)6．总结 (26)参考文献 (28)致谢 (29)压气机叶轮加工工艺机械工程及自动化2011级x班：xxx 指导教师：xxx摘要：离心压缩机叶轮的加工是一个多轴数控加工中最常见的例子，现如今数控高速铣削加运用于整体叶轮加工的技术已经相对成熟，但多依赖于国外的软件。
本文主要介绍了压缩机叶轮的加工工艺过程、详细分析了叶轮的仿真全过程。
主要工作包括以下三个方面：(1) 本文根据实习公司实际的生产情况和研究需求，使用UG8.0软件进行压气机叶轮的工艺分析。
运用UG8.0加工模块的型腔铣、可变轮廓铣、叶轮加工等方法完成对叶轮加工的编程、仿真加工及后处理。
(2) 压气机叶轮的主叶片、分流叶片呈不规则曲面状，在径向上随着半径的减小叶片的厚度越来越薄、相邻叶片流道越来越窄、叶片高度逐渐增加、叶片的曲率越来越大，这些无疑是整体叶轮加工的难点和重点。
因此，加工叶轮叶片时刀具与被加工叶片之间、刀具与相邻叶片之间及易发生干涉，导致在某些区域程序自动生成时没有不碰撞的刀具轴。
本文就是从该难点出发设计压气机叶轮叶片、轮毂、流道的加工工艺。
(3) 在编程过程中刀具的选择，主轴转速、进给、吃刀量、加工余量的确定，都直接影响加工效率。
针对刀轴的约束条件多,自动无法生成可靠的刀轨等问题进行加工工艺分析，确定了采用瑞士米克朗公司的海德汉系统五轴加工中心作为叶轮加工设备，刀具轨迹采用"自曲面等值线”方式。
关键词：压气机叶轮；UG8.0；加工工艺；叶片Centrifugal Fan ImpellerMechanical engineering and automationThe class x of grade 2011:Jxxxx The instructor: xxxxAbstract: Centrifugal compressor impeller machining is the most common instances of multi-axis linkage nc machining, it is also one of the difficulties in nc machining.This paper introduces in detail the whole process of the impeller machining and processing process matters needing attention, for complex product modeling and nc programming provides design ideas and methods.Main work includes the following aspects:（1）In this paper, according to the actual production situation and the demand of research, using UG8.0 software for the analysis of the impeller.Through processing module cavity milling, variable contour milling, processing method of impeller impeller model of programming, simulation process and post-processing.（2）Adjacent integral impeller blade less space, with the decrease of the radius on the radial channels such as narrow processing difficulties, so the impeller blade curved surface machining besides interference occurs between the cutter and the processing blade, cutting tool is interference with the adjacent blades.（3）Tool planning constraints, automatic generation of tool path is more difficult problems, combined with practical experience, has carried on the processing technology research, identified by Swiss m kronor company Hyde han system five axis machining center as an impeller machining equipment, tool path using "since the surface contour" way.Key words: Integral impeller;UG;The processing technology1. 引言涡轮增压器是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。
汽车离心涡轮增压器是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸，涡轮增压器的开发对于发动机的发展有着积极的影响，涡轮增压器工作原理如图2所示。
而压气机是涡轮增压器的主要部件，压气机叶轮即工作叶轮，是压气机的主要组成部分，在航空航天、船舶、汽车等透平机械领域被广泛应用，一直是机械加工行业中的一个重要课题。
压气机叶轮叶片的设计和加工通常会考虑空气动力学、流体力学、叶片强度和叶片振动等对叶轮工作的影响。
近几年来我国汽车工业的快速发展，对涡轮增压器的需求量越来越大，对叶轮设计制造和性能要求也越来越高。
目前，叶轮的最高转速以达10万转/分，这对叶轮的表面质量、致密的组织以及综合力学性能要求也越来越高。
当前，国外多采用五轴高速铣加工整体叶轮，且在技术和工艺上已经非常成熟，主要采用专业软件加工整体叶轮，如美国NREC公司的MAX 系列，Hypermill叶轮加工软件。
而中国多用UG NX、CATIA、MasterCAM、PRO/E等三维软件来加工压气机叶轮，在加工工艺、加工质量、加工效率方面都还有待提高。
本文选用功能强大的UG NX8.0 对压气机叶轮进行工艺分析和加工仿真方面的研究。
2. 压气机叶轮结构加工工艺分析2.1压气机叶轮结构分析压气机是通过压缩空气来增加进气量从而提高压气机叶轮转速的机械装置。
列如，汽车离心涡轮增压器就是是利用发动机排出的废气的惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸，如图2所示。
当发动机转速增大，废气排出速度与涡轮转速也同步增加，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。
涡轮增压系统如图1所示，工作叶轮、涡轮叶轮如图2所示。
涡轮增压机主要包括离心压气机叶轮、离心式空压机、涡轮增压系统等。
离心式压气机叶轮又称工作轮，是离心式压缩机中惟一对气流作功的元件。
转子上的最主要部件。
一般由轮盘、轮盖和叶片等零件组成，压气机叶轮模型如图3所示。
气体在叶轮叶片的作用下，随叶轮作高速旋转，气体受旋转离心力的作用，以及在叶轮里的扩压流动，使它通过叶轮后的压力得到提高。
在风力发电机组中，叶轮由轮毂和叶片组成。
风经过叶轮，带动叶轮转动，从而带动发电机转动，将风能转化为电能。
此时，要求叶轮转动时有足够大的迎风面，以从风中提取足够多的能量;同时，在风速过大时，要能够自动调整叶片迎风角度，避免因受力过大而损坏机械。
这个过程就是旋转的机械能---->流体的动能的转换过程。
图1 涡轮增压系统图2 压气机压气机叶轮（左）涡轮叶轮（右）图3压气机叶轮模型2.2压气机叶轮的技术要求2.2.1对压气机叶轮的设计制作要求（1）在单位时间内通过的能量要尽量的大；（2）空气流过叶轮流道的能量损失要小，即空气流经叶轮的效率要高；(3)空气流出叶轮时，各参数达到设计的要求；（4）叶轮在工作情况下转速非常高，所以叶轮要尽量的轻，但刚性要足够的强，这对材料的要求就较高。
2.2.2 对压气机叶轮的加工要求随着设计理论的发展，叶轮类零件工作面形状日趋复杂，传统的方法已经满足不了一些复杂叶轮的生产需求。
采用铸造和焊接成型后修光的传统方法生产叶轮，首先其模具制造的难度非常大，对焊接的工艺要求高，工艺过程复杂，制造成本高，叶片精度得不到有效保证，而且叶片的表面光洁度差，容易造成应力集中和气蚀，叶轮的动平衡性能差。
压气机叶轮叶片薄，悬壁长度相对较长，同时由于复杂的曲面，其加工需使用细长刀具和多轴联动机床。
叶轮零件的技术要求内容与常规零件一样，通过机床的加工精度控制叶轮的尺寸、形状、位置、粗糙度等几何方面的技术要求，毛坯材料的结构决定了叶轮的机械、物理、化学性能等方面的技术要求。
叶轮叶片需具有良好的表面光洁度和光顺性，才能提高叶轮的气动性能。
叶片表面和叶根表面对精度的要求较高，一般表面粗糙度要求应高于1.6。