空心砌块研究生学号： M*********
研究生姓名：
指导教师：
院系专业：机械电子工程
华中科技大学研究生院制
填表注意事项
拉长虾
一、本表适用于攻读硕士学位研究生选题报告、学术报告，攻读
博士学位研究生文献综述、选题报告、论文中期进展报告、学术报告等。
二、以上各报告内容及要求由相关院（系、所）做具体要求。
三、以上各报告均须存入研究生个人学籍档案。
四、本表填写要求文句通顺、内容明确、字迹工整。
穴盘1课题研究背景
1.1 课题的目的、意义及国内外研究现状
复杂零件的直接快速成型制造都是基于分层制造的快速制造技术，不可避免地存在台阶效应等负面影响，同时由于高能束热源功率输出大，导致成型零件发生热变形而影响成形精度，因此，需要对零件进行必要的后处理。国内外研究中，对成形零件进行后处理的技术主要有数控加工、激光光整技术和以激光加热辅助切削技术等[1, 2,3]。 叶轮是一种典型的复杂零件。整体叶轮作为透平(Turbine)机械的核心部件，己经被广泛地用于航空、航天及其他工业领域。整体叶轮是一类具有代表性且造型比较规范的、典型的通道类复杂零件，其形状特征明显，工作型面的设计涉及到空气动力学、流体力学等多个学科，因此曲面加工手段、加工精度和加工表面质量对其性能都有很大的影响[4,5]。
叶轮是航空发动机的关键零件，其质量直接影响航空发动机的性能[6,7]。整体叶轮通常采用大扭角、根部圆角等结构，这就给加工带来了许多困难。整体叶轮加工的难点如下[8,9]：
(1)叶片为自由曲面，扭曲严重，加工时极易发生干涉；
(2)在刀具直径较小的情况下，刚性差，容易断，控制切削深度也是关键；家家乐酸奶发酵剂
(3)叶片相对较长，相对刚度低，是种典型的薄壁类零件，加工过程中易发生变形，
使得整体叶轮加工难度增加；
(4)制造周期长，难以满足新机型研制的需求；战术防身笔
(5)叶片内应力难以达到设计要求，表面完整性难以保证；
(6)叶片的波纹度和截面形状精度难以控制，严重影响发动机的整体性能
复杂零件加工方法可分为两种：采用快速成型与辅助切削方法制造；多种数控机床铣削加工。
为解决金属直接制造存在的成形精度不高等问题，华中科技大学创形创质并行研究室
张海鸥教授提出了熔积铣削复合直接制造技术，并采用优化的熔积和铣削工艺参数，结合等离子熔积与铣削复合制造了传统工艺难以加工的GH163高温合金整体式双螺旋叶轮零件（图1），其组织性能和力学性能均高于采用传统工艺加工获得的叶轮，验证了等离子熔积与铣削复合制造工艺的可行性与优越性。该技术解决了现有高能束熔积成形技术因无支撑和台阶效应造成的尺寸精度和表面质量不高的瓶颈问题，是难加工材料零件短流程、低成本、高质量无模精确制造的新的有效加工方法[9,10]。
图1HPDM技术制作的高温合金双螺旋整体叶轮
合肥工业大学机械与汽车工程学院的潘培道等根据已有的叶轮轮廓数据，运用螺旋桨设计切面坐标转换成工件坐标系中的空间坐标的计算公式得到截面数据，根据截面数据通过调整拟合得到理想的叶片曲面，完成精确的CAD造型；在VERICUT软件中对机床几何结构的建立及道具和控制系统的设定进行加工仿真（如图2所示），验证后置处理的正确性，保证了机床的安全性。实际加工证明了此方法能同时保证叶轮的加工精度和加工效率[11]。
抱毯图2五轴联动数控机床模型
大连理工大学的班雯对闭式叶轮的刀位规划进行了深入研究：制定了一种针对闭式叶轮（图3）的加工工艺方案，介绍了切削用量的选择原则和选择方法及数控加工中铣刀的选用；提出了适用于加工闭式叶轮的分布层切法来规划刀具路径，用扩大驱动面的方法提高区域对接处的加工质量；对单型通道进行区域划分，提出采用朝向点方式控制刀轴矢量，从而有效避免发生干涉现象[12]。
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