[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于在線測(cè)量的閉式葉輪加工接刀痕控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810702437.8
• 申請(qǐng)日: 2018-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109062136B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱文旺;羅遠(yuǎn)鋒;王永飛;孫晶;楊繼平;侯玉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京動(dòng)力機(jī)械研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/19
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/19;B23P15/00
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專(zhuān)利中心 11120
• 代理人: 廖輝;仇蕾安

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于在線測(cè)量的閉式葉輪加工接刀痕控制方法，首先保證加工葉片前的零件形位公差要求，安裝找正后進(jìn)行正反開(kāi)粗加工，之后通過(guò)自然時(shí)效釋放應(yīng)力，補(bǔ)償數(shù)控機(jī)床零點(diǎn)后再次安裝零件，測(cè)量零件中心位置，同樣在A0和C0狀態(tài)下測(cè)量銷(xiāo)孔中心位置；然后確定零件角向值及零件中心的初始位置角；假設(shè)葉片總數(shù)為N，通過(guò)G代碼將機(jī)床坐標(biāo)系寄存器中的X軸、Y軸數(shù)值分別設(shè)定為X_1,n、Y_1,n，調(diào)用設(shè)定的寄存器作為程序坐標(biāo)零點(diǎn)，進(jìn)行反面葉片型面的精加工；翻轉(zhuǎn)工件采用相同方法進(jìn)行正面精加工。本發(fā)明綜合考慮了裝夾偏差、應(yīng)力變形、零件形位公差對(duì)葉片接刀影響，顯著提高葉輪或葉盤(pán)加工的接刀精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種加工控制方法，具體涉及一種針對(duì)閉式葉輪加工接刀痕跡的控制方法，屬于數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)被視為工業(yè)皇冠上的明珠，而葉輪/葉盤(pán)則是航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造中難度最大的零件之一，葉輪加工水平的高低很大程度上代表了一個(gè)國(guó)家的五軸數(shù)控加工能力的強(qiáng)弱。在發(fā)動(dòng)機(jī)或者燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)中，為了達(dá)到一定的性能指標(biāo)，有些葉輪被設(shè)計(jì)成閉式葉輪/葉盤(pán)，即除了所有葉片的葉根部位由內(nèi)輪轂連接外，每個(gè)葉片的葉尖部位也由外輪轂而連接在一起。在進(jìn)行這類(lèi)葉輪加工時(shí)，除了存在由于葉片型面復(fù)雜帶來(lái)的五軸編程困難、對(duì)機(jī)床和操作人員要求高等等問(wèn)題外，還有一個(gè)較大的難點(diǎn)——即接刀痕難以控制。因?yàn)橄啾扔陂_(kāi)式葉輪/葉盤(pán)，閉式葉輪/葉盤(pán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)致刀具空間可達(dá)性更差，往往需要采用分別從正反兩面進(jìn)刀的方式來(lái)完成加工。不可避免的，兩部分加工型面對(duì)接位置將會(huì)存在一條接刀痕跡。接刀痕跡的存在既影響到產(chǎn)品外觀，同時(shí)還會(huì)對(duì)葉輪的工作性能產(chǎn)生一定的影響。因而采取有效措施控制接刀痕的大小具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于在線測(cè)量的閉式葉輪加工接刀痕控制方法，綜合考慮了裝夾偏差、應(yīng)力變形、零件形位公差對(duì)葉片接刀影響，顯著提高葉輪或葉盤(pán)加工的接刀精度。

一種基于在線測(cè)量的閉式葉輪加工接刀痕控制方法，該方法的實(shí)現(xiàn)步驟如下：

步驟一、通過(guò)磨削工序，保證正反端面平行度在0.01mm以內(nèi)；之后通過(guò)車(chē)削保證外圓與端面垂直度在0.02mm以內(nèi)；

步驟二、安裝并找正工裝，保證與零件貼合的工裝端面跳動(dòng)在0.005mm以內(nèi)；

步驟三、安裝并找正零件,利用零件上的銷(xiāo)孔定出零件角向，并進(jìn)行正反兩面開(kāi)粗加工；

步驟四、將粗加工后的零件拆下并放置2-3天進(jìn)行自然時(shí)效；

步驟五、開(kāi)始精加工前校準(zhǔn)五軸數(shù)控機(jī)床各軸零點(diǎn)；

步驟六、將自然時(shí)效后的零件安裝到工裝上，與使其反面朝上并保證零件端面與工裝端面緊密貼合；利用測(cè)頭和機(jī)床自帶測(cè)量外圓中心功能測(cè)量零件中心位置；同樣在A0和C0狀態(tài)下，利用機(jī)床自帶測(cè)孔中心功能測(cè)量銷(xiāo)孔中心位置；

步驟七、確定零件角向值θ及零件中心的初始位置角α；

步驟八、假設(shè)葉片總數(shù)為N，當(dāng)銷(xiāo)孔位于X軸正向方向時(shí)被加工葉片序號(hào)記為1，沿工件逆時(shí)針?lè)较蛉~片序號(hào)依次為2，3，4……N在宏程序中計(jì)算加工第n個(gè)葉片所需要的工件坐標(biāo)系零點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置；

步驟九、通過(guò)G代碼將機(jī)床坐標(biāo)系寄存器中的X軸、Y軸數(shù)值分別設(shè)定為X_1,n、Y_1,n，并將該寄存器C軸數(shù)值設(shè)置為：

步驟十、調(diào)用步驟九中設(shè)定的寄存器作為程序坐標(biāo)零點(diǎn)，使用機(jī)床的RTCP功能，進(jìn)行反面第n個(gè)葉片型面的精加工；

步驟十一、如果nN，n＝n+1，重復(fù)步驟九和步驟十，直至完成零件反面所有葉片的精加工；