[發明專利]一種整體葉輪粗加工環形走刀路徑規劃方法

有效

• 申請號: 201410432722.4
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104181865B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 代星;鄢龍志;嚴思杰;唐祥武;丁漢
• 申請（專利權）人: 華中科技大學無錫研究院
• 主分類號: G05B19/4093
• 分類號: G05B19/4093
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 胡彬,鄧猛烈

技術領域

本發明涉及數控加工技術領域，尤其涉及一種整體葉輪粗加工環形走刀路徑規劃方法。

背景技術

整體葉輪與裝配結構的葉輪相比，具有結構簡單、傳熱性能好、可靠性高及重量輕等優點，因而廣泛應用于各種高性能航空發動機中；但由于其幾何結構及葉片曲面形狀較為復雜，加工難度較大，目前雖然能夠采用多軸聯動數控進行加工，但加工質量差、效率低、加工成本高，制約了整體葉輪的使用。研究如何提高整體葉輪的數控加工質量及效率的工作顯得尤為重要。整體葉輪粗加工中材料去除量很大，合理的設計粗加工方案，快速去除粗加工余量對提高整體葉輪的加工效率是很有意義的。目前通用的商用計算機輔助制造(Computer Aided Manufacturing，CAM)軟件的葉輪加工模塊中針對整體葉輪粗加工工藝，均采用了雙邊偏置的走刀方式。雙邊偏置的粗加工走刀方式在葉片扭曲較小、兩葉片間的流道寬度較為均勻時比較實用，但若葉片扭曲大、流道寬度大小變化劇烈時，這種走刀方式會在流道較窄的位置出現刀路冗余的情況，嚴重影響了葉輪的加工效率。

發明內容

本發明的目的在于通過一種整體葉輪粗加工環形走刀路徑規劃方法，來解決以上背景技術部分提到的問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種整體葉輪粗加工環形走刀路徑規劃方法，其包括如下步驟：

S101、根據整體葉輪幾何形狀及粗加工工藝參數，采用CAM軟件生成整體葉輪粗加工的刀位軌跡源文件；

S102、設定環形走刀路徑的切寬ae；

S103、對步驟S101中生成的刀位軌跡源文件依次進行逐行讀取和解析，以提取刀位軌跡源文件的全部切削路徑的刀位點信息；

S104、根據切寬ae將步驟S101中獲得的每條粗加工刀路分成多段，獲取對應的等分刀位點及其刀軸矢量；

S105、在每一層的兩條刀路上，對應的兩個等分刀位點之間通過圓弧插補獲得橫切刀路的刀位點，通過線性插值法獲得對應的刀軸矢量；

S106、針對每一層刀路，插入圓弧進退刀刀位點及對應的刀軸矢量；

S107、針對每一層刀路，連接橫切刀路及圓弧進退刀刀路，獲得環形走刀刀路，最終獲得整體葉輪粗加工環形走刀刀路。

特別地，所述步驟S104具體包括：

S1041、讀取每一條刀路中每一個刀位點信息，包括GOTO語句中的前三項參數[x y z]ⁿ，其中n表示某一條切削路徑的第n個刀位點，以及后三項數據：即第n個刀位點對應的刀軸矢量[i j k]ⁿ，其中n∈[1,N]，N表示該條刀路中的刀位點個數；