[發明專利]整體葉輪電解加工工具電極的空間軌跡優化方法

有效

• 申請號: 200910025903.4
• 申請日: 2009-03-13
• 公開（公告）號: CN101502900A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 徐慶;朱荻;劉嘉;李寒松
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B23H3/00
• 分類號: B23H3/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 唐小紅

1.一種整體葉輪電解加工工具電極的空間軌跡優化方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)、準備加工時，水平電極軸線的延長線與葉輪毛坯軸線L₀垂直相交，即沿葉輪毛坯半徑方向，并置于葉輪毛坯的上方，水平電極端部與L₀的距離其中D₀為整體葉輪的直徑，L為葉片長度，δ為電極端部的電解加工間隙；

定義葉輪軸線方向為整體葉輪電解加工系統的坐標系的Z軸方向，電極在準備加工時的軸線方向為該坐標系的X軸方向，根據笛卡爾直角坐標系確定Y軸方向；

(2)、根據需要采用下述的一種或幾種運動方式復合，實現整體葉輪電解加工：

①、水平陰極直線進給：水平陰極以速度V₁沿葉輪毛坯軸線L₀做直線進給；

②、水平陰極旋轉進給：水平陰極以角速度V₂繞一條與葉輪毛坯軸線L₀平行的直線L₁旋轉，直線L₁通過電極端部，其中L₁與L₀的距離為d，L₁為工具陰極的旋轉軸；

③、葉輪毛坯旋轉進給：葉輪毛坯以角速度V₃繞自身軸線L₀旋轉；

(3)、具體空間軌跡為：

定義葉輪毛坯軸線方向為葉片高度方向；葉輪毛坯半徑方向為葉片長度方向；

第一步，工具陰極沿葉輪軸線L₀直線進給同時繞直線L₁旋轉、葉輪繞自身軸線L₀旋轉，以加工第一葉片的葉背型面，該步驟中V₁、V₂、V₃均不為0；

第二步，工具陰極繞自身軸線L₁旋轉、葉輪繞自身軸線L₀旋轉，以加工第二葉片的葉盆型面，該步驟中V₁＝0，V₂、V₃不為0；

第三步，工具陰極沿葉輪軸線L₀直線進給同時繞直線L₁旋轉、葉輪繞自身軸線L₀旋轉，以加工第二葉片的葉盆型面，該步驟中V₁、V₂、V₃均不為0；

第四步，工具陰極繞自身軸線L₁旋轉、葉輪繞自身軸線L₀旋轉，以加工第一葉片的葉背型面，該步驟中V₁＝0，V₂、V₃不為0；

重復一、二、三、四步，直至加工結束；

(4)、在加工過程中避免過切并保證具有一定的水平余量，該水平余量為葉片型面沿Y軸方向的余量；

在葉背型面取高度×長度方向：A×B個采樣點，Δab表示葉背各點水平余量，其中a小于等于A，b小于等于B；

在葉盆型面取高度×長度方向：E×F個采樣點，ε_ef表示葉盆各點水平余量，其中e小于等于E，f小于等于F；

判優準則I：利用優化算法使第一葉片葉背長度方向上各點水平余量分布均勻，來確定第一步中速度V1、V2、V3關系；

判優準則II：利用優化算法使第二葉片葉盆長度方向上各點水平余量分布均勻，來確定第二步中速度V1、V2、V3關系；

判優準則III：利用優化算法使第二葉片葉盆長度方向上各點水平余量分布均勻，來確定第三步中速度V1、V2、V3關系；

判優準則IV：利用優化算法使第一葉片葉背長度方向上各點水平余量分布均勻，來確定第四步中速度V1、V2、V3關系；

判優準則V：利用優化算法使第一葉片葉背高度方向上各點水平余量分布均勻，同時利用優化算法使第二葉片葉盆高度方向上各點水平余量分布均勻，進一步確定完整加工過程中各步驟之間具體速度大小的關系。

2.根據權利要求1所述的整體葉輪電解加工工具電極的空間軌跡優化方法，其特征在于：上述優化算法為均方差算法，即在本方法中，N為采樣點個數，x_i為采樣點的水平余量，C為設定的常數。