[發(fā)明專利]整體葉盤葉片精加工三維刀補方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811300141.X
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109396508B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱徐開;張宗偉
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州千機智能技術(shù)有限公司;中國航發(fā)南方工業(yè)有限公司
• 主分類號: B23C3/00
• 分類號: B23C3/00;B23Q15/16
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 殷海霞;查杰

本發(fā)明公開了一種整體葉盤葉片精加工三維刀補方法，先求出刀具的刀心點投影在加工產(chǎn)品上的投影點，而后求出投影點處的法矢N，法矢N在坐標(biāo)軸XYZ三個方向上的分量為Nx、Ny、Nz；并將刀具的刀心點轉(zhuǎn)換為刀尖點P，設(shè)刀尖點P在坐標(biāo)軸XYZ中的坐標(biāo)點位置為Px,Py,Pz；設(shè)定補償變量宏指令Q，將分量與刀尖點P集合得到后處理刀尖點位置為(Px+Nx*Q,Py+Ny*Q,Pz+Nz*Q)；根據(jù)后處理刀尖點位置替換原NC代碼中刀尖點的坐標(biāo)點位置，得到具有三維刀補公式的NC代碼；根據(jù)具有三維刀補公式的NC代碼完成刀補。本發(fā)明不需要重新計算程序出刀路，并且可以做到在數(shù)控系統(tǒng)上方便快捷地修改NC代碼完成三維刀補。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)控銑削加工制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種整體葉盤葉片精加工三維刀補方法。

背景技術(shù)

葉盤葉片銑削精加工中由于切削溫度高，切削速度快，刀具會有磨損，刀具磨損后球頭直徑會變小。若按原先設(shè)定的刀路走，葉片表面殘余量變多，葉片質(zhì)量無法保證，若重新編程，則會浪費時間。如何解決刀具磨損帶來的問題給加工工藝設(shè)計人員帶來了難題。

針對葉片銑削精加工中刀具磨損帶來的問題，現(xiàn)有的研究提出提高刀具材料的設(shè)計或刀具耐用度，即便如此，在高溫高速切削時，刀具仍不可避免會有磨損，刀具磨損后球頭直徑會變小。若按原先設(shè)定的刀路走，葉片表面殘余量變多，葉片質(zhì)量無法保證；而在實際加工中工藝人員根據(jù)刀具磨損程度適當(dāng)增加負(fù)余量來解決問題，但這需要根據(jù)上次加工測量結(jié)果以及加工人員經(jīng)驗來估計負(fù)余量值，顯然，這種方法也不可取。還有方法為重新編程，則會浪費時間。

一些現(xiàn)有研究也提出了三維刀補的方法，但是主要有以下一些缺點：

大多是理論方面的研究，并沒有給出三維刀補的可執(zhí)行的操作手段和步驟，缺少直接的可操作性。

主要針對的是非自由曲面加工，這種三維刀補的方向是明確的，可以手動修改NC代碼完成三維刀補。但是，這種方法無法應(yīng)用到自由曲面加工，因為其三維刀補方向跟葉片形態(tài)、刀具形狀都有關(guān)系，無法簡單地手動修改完成三維刀補。

三維刀補方式麻煩，一般都需要在個人計算機上完成NC代碼的三維刀補修改，然后再傳到機床系統(tǒng)上，不能做到在機床數(shù)控系統(tǒng)上直接完成三維刀補。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種整體葉盤葉片精加工三維刀補方法，不需要重新計算程序出刀路，并且可以做到在數(shù)控系統(tǒng)上方便快捷地修改NC代碼完成三維刀補。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種整體葉盤葉片精加工三維刀補方法，包括以下步驟：

步驟1)先求出刀具的刀心點投影在加工產(chǎn)品上的投影點，而后求出投影點處的法矢N，法矢N在坐標(biāo)軸XYZ三個方向上的分量為Nx、Ny、Nz；并將刀具的刀心點轉(zhuǎn)換為刀尖點P，設(shè)刀尖點P在坐標(biāo)軸XYZ中的坐標(biāo)點位置為Px,Py,Pz；

步驟2)設(shè)定補償變量宏指令Q，將分量與刀尖點P集合得到后處理刀尖點位置為(Px+Nx*Q,Py+Ny*Q,Pz+Nz*Q)；

步驟3)根據(jù)后處理刀尖點位置替換原NC代碼中刀尖點的坐標(biāo)點位置，得到具有三維刀補公式的NC代碼；

步驟4)根據(jù)需求修改具有三維刀補公式的NC代碼的補償變量宏指令Q，完成刀補。

進(jìn)一步的，通過數(shù)控編程軟件UltraCAM生成原NC代碼。

進(jìn)一步的，實際測量計算補償變量宏指令Q，在具有三維刀補公式的NC代碼中修改Q得到補償坐標(biāo)點位置，完成刀補。

進(jìn)一步的，所述刀具為直柄球頭銑刀和錐柄球頭銑刀。

進(jìn)一步的，補償變量宏指令Q默認(rèn)值為0，即沒有補償。