[發明專利]一種基于葉輪葉片動態剛度的銑削精加工方法

有效

• 申請號: 201210037510.7
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN102554326A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 陳明;董大鵬;李軍利;牛秋林;安慶龍
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B23C3/00
• 分類號: B23C3/00;G06F17/50
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 祖志翔

1.一種基于葉輪葉片動態剛度的銑削精加工方法，其特征在于：通過標準模態試驗獲得所述葉輪葉片的動態模態，然后引入顫振模型，得到穩定性判據，獲取合理的加工參數。

2.根據權利要求1所述的基于葉輪葉片動態剛度的銑削精加工方法，其特征在于：所述加工方法包括如下步驟：

步驟1：模態試驗測定葉輪葉片的動態模態：采用標準力錘沖擊試驗，通過采集力錘的沖擊激勵信號以及加速度傳感器的響應信號，針對葉輪葉片加工中不同階段的壁厚，應用計算機擬合出該葉輪葉片不同厚度條件下的模態參數；

步驟2：建立葉輪葉片銑削穩定性模型：根據經典再生振顫模型，設定機床-刀具系統為剛性，得到臨界軸向切削深度及其對應的主軸轉速；

步驟3：葉輪葉片動態剛度穩定性研究：根據步驟1與步驟2所得的葉輪葉片銑削穩定性建模和葉輪葉片模態參數，完成葉輪葉片穩定性Lobe曲線圖的計算和繪制；

步驟4：獲得葉輪葉片動態剛度下的切削穩定性條件：結合葉輪葉片的高度即銑削軸向深度，分析不同厚度下葉輪葉片的穩定性Lobe曲線圖，繼而根據葉輪葉片動態剛度下的極限穩定性Lobe曲線圖，優化切削參數，使得優化后的主軸轉速落在穩定范圍內；

步驟5：驗證切削穩定性條件并采用最終優化后的切削參數進行加工：采用步驟4優化的切削參數獲得切削振動信號，結合機床以及高切速帶來的高溫限制，對切削參數進一步優化，并且采用最終優化后的切削參數對所述葉輪葉片進行加工。

3.根據權利要求2所述的基于葉輪葉片動態剛度的銑削精加工方法，其特征在于：所述步驟1中，模態試驗是葉輪葉片毛坯在加工中心上完成粗加工與半精加工的在線過程中完成的。