[發明專利]一種整體葉盤電解初成型加工軌跡參數的設計優化方法

有效

• 申請號: 201811544959.6
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109693007B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 陳文亮;王福平;吳曉鋒;雷曉晶;胡思嘉;李元;任景剛;黃楚芃
• 申請（專利權）人: 中國航發動力股份有限公司
• 主分類號: B23H3/00
• 分類號: B23H3/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開的一種整體葉盤電解初成型加工軌跡參數設計方法，屬于電解加工技術領域。當電解初成型加工具有多個特征截面的整體葉盤時，通過UG軟件對加工軌跡參數進行優化，能夠快速地完成整體葉盤電解初成型加工軌跡參數的設計，得到的軌跡參數能夠使得實際截面輪廓曲線比較均勻地將所有設計截面特征曲線包絡，并且使分布在各個不同位置的加工余量較均勻，突破了整體葉盤加工軌跡參數的設計難題，便于后續加工，提高了加工效率，保證了加工產品的質量。

技術領域

本發明屬于電解加工技術領域，具體涉及一種整體葉盤電解初成型加工軌跡參數的設計優化方法。

背景技術

航空發動機的性能直接影響著飛機的飛行性能、可靠性及經濟性，被喻為飛機的“心臟”，而整體葉盤作為第四代發動機的重要結構件，采用整體一體化結構替代常規葉盤榫頭和榫槽的連接，使葉盤結構大大簡化，避免了榫頭、榫槽連接部位的損傷而導致的隱患，提高了發動機工作效率，增強了葉盤的可靠性與耐久性。但同時采用一體化的整體結構給葉盤的加工工藝帶來了很大的挑戰，目前國內整體葉盤葉片的加工一直采用進口五坐標加工機床完成，但整體葉盤的葉型結構復雜，通道窄、葉片薄、彎扭大、易變形，且加工精度要求高，且整體葉盤的材料都為鈦合金、高溫合金等難加工材料，工藝實現性差，刀具切削磨損嚴重，刀具切削壽命短，導致整體葉盤銑削加工制造難度大，致使整體葉盤的加工周期長，效率低，生產成本高，這已成為制約發動機整體葉盤批量生產的主要瓶頸，因此亟需拓寬整體葉盤葉片加工的工藝途徑，尋求并探索出適用于整體葉盤加工的高效、低成本加工方法，降低整體葉盤葉片的加工周期和生產成本。

電解初成型加工是通過借助成型工具陰極，將陰極型面復制到工件上，達到成形的目的。與傳統數控銑削相比，電解初成型加工過程無熱應力和加工應力產生，且工件表面無重鑄層，加工效率較傳統數控銑削高3～5倍，成本較傳統數控銑削低80％，在批量生產中電解初成型加工優質、高效的優勢更加突出。而整體葉盤的結構復雜，合理地設計整體葉盤電解初成型的加工軌跡，對整體葉盤的加工質量起著決定性的作用。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種整體葉盤電解初成型加工軌跡參數的設計優化方法，優化了電解初成型加工的軌跡參數，使整體葉盤的實際加工截面與各個設計截面均勻包絡，便于后續加工，提高了加工效率，保證了加工產品的質量。

本發明是通過以下技術方案來實現：

本發明公開了一種整體葉盤電解初成型加工軌跡參數的設計優化方法，是利用UG軟件進行的，包括以下步驟：

步驟1：將整體葉盤的設計截面特征曲線Ⅰ投影至平面M上，形成二維閉環曲線圖L_Ⅰ；

步驟2：作設計截面特征曲線Ⅰ的弦線T_Ⅰ，并過弦線T_Ⅰ的中點O_Ⅰ作弦線T_Ⅰ的垂線J_Ⅰ；作二維閉環曲線圖L_Ⅰ的弦線W_Ⅰ，并過弦線W_Ⅰ的中點P_Ⅰ作弦線W_Ⅰ的垂線K_Ⅰ；

步驟3：使中點O_Ⅰ與中點P_Ⅰ重合，垂線J_Ⅰ與垂線K_Ⅰ重合；分別測量中點O_Ⅰ與中點P_Ⅰ在X、Y、Z方向上的分量距離(S_XⅠ、S_YⅠ、S_ZⅠ)，垂線J_Ⅰ與垂線K_Ⅰ的夾角α₁；