[發(fā)明專利]整體葉盤葉型加工混合銑刀路生成方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110527682.1 | 申請日： | 2021-05-14 |
| 公開（公告）號： | CN113377069B | 公開（公告）日： | 2022-11-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張宗偉;袁夢松;汪玲;趙建軍 | 申請（專利權(quán)）人： | 蘇州千機(jī)智能技術(shù)有限公司 |
| 主分類號： | G05B19/4097 | 分類號： | G05B19/4097;B23C9/00;B23C3/00 |
| 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： | 蘇張林 |
| 地址： | 215000 江蘇省蘇州*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 整體 葉盤葉型 加工 混合 銑刀 生成 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種整體葉盤葉型加工混合銑刀路生成方法，包括在葉片曲面上構(gòu)造等距曲面，在葉尖到葉根的方向上構(gòu)造分層面，計(jì)算等距曲面與分層面的交線得到粗加工?半精加工?精加工刀路混合銑刀路的軌跡線；對軌跡線按梯狀排序方法進(jìn)行排序，得到粗加工?半精加工?精加工刀路混合銑刀路；通過控制銑削時球頭刀具切削刃的切觸范圍得到混合銑刀路刀軸矢量的側(cè)向傾角范圍；通過側(cè)向傾角范圍分別生成粗加工、半精加工和精加工刀路的刀軸矢量范圍，刀具在混合銑刀路上的刀軸矢量范圍內(nèi)銑削。本發(fā)明通過生成混合銑刀路并在混合銑刀路上使用同一刀具銑削，不換刀避免刀痕；通過控制球頭刀具切削刃的切觸范圍保證銑削表面質(zhì)量，延長刀具使用壽命。
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型加工混合銑刀路生成方法。
背景技術(shù)
葉盤類零件是航空航天發(fā)動機(jī)的核心部件，整體葉盤零件的質(zhì)量對發(fā)動機(jī)的氣動性能和工作可靠性具有重要的影響。此類零件的加工方式包括鑄造、3D打印、電火花、數(shù)控銑削等，其中數(shù)控銑削常用于整體葉盤葉型的精加工。
整體葉盤葉型類零件中各葉盤葉型各不相同，但加工時需要整體進(jìn)行加工，所以對加工的精度要求很高。而傳統(tǒng)的例如懸伸較長的精加工葉片剛性不高，加工時易出現(xiàn)變形、震顫和讓刀等現(xiàn)象，導(dǎo)致最終成型零件的表面存在較大誤差，降低質(zhì)量。目前，有采用葉片之間填充材料的方式來提高加工剛性的方法，但是這種方法會增加額外的工序步驟。也有將刀路分為粗加工、半精加工和精加工來提高精度，但是不同的加工刀路之間缺乏自然的一致性而容易在零件表面出現(xiàn)接刀痕。因此，有使用計(jì)算機(jī)輔助制造軟件(ComputerAided Manufacturing，CAM)來進(jìn)行刀路混合的方法，這種方法分別生成粗加工、半精加工和精加工的刀位文件，接著經(jīng)過解析多個刀位文件、再次均勻分層、組合過程生成包含粗、半精和精加工刀路的混合刀路，最后通過計(jì)算粗加工軌跡的平均Z值來估算總下刀深度；這種方法基于估算的Z值來保證粗加工、半精和精加工刀路之間不發(fā)生干涉，但是由于粗加工和精加工采用不同的刀具，粗精加工轉(zhuǎn)化時仍然會因換刀動作而產(chǎn)生接刀痕[2]。并且，現(xiàn)有的混合銑刀路銑削采用簡單的逐層銑削、每個銑削層中包含粗加工、半精加工和精加工刀路，當(dāng)粗加工的銑削量相對刀具半徑較大時，靠近球頭刀具的刀尖部位會參與銑削，此時銑削工況較差，容易損傷刀具進(jìn)而降低加工表面質(zhì)量，降低了刀具壽命[1]。
參考文獻(xiàn)：
[1]袁夢松,徐維斌,吳重申,楊更,席金玉.開式整體葉盤葉片銑削加工方法[P].江蘇：CN106216748A,2016-12-14.
[2]代星唐祥武等.一種整體葉輪的粗加工-半精加工-精加工刀路銑混合路徑生成方法[P].江蘇：CN103645674B，2013-11-29.
發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種可以生成合理的排列順序的粗加工-半精加工-精加工刀路混合銑刀路，并且使刀路按類型分區(qū)域使用刀具切削刃，避免球頭刀具的刀尖部位參與銑削、保護(hù)精加工切削刃，進(jìn)而延長刀具壽命、保證精加工銑削質(zhì)量的整體葉盤葉型加工混合銑刀路生成方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種整體葉盤葉型加工混合銑刀路生成方法，包括以下步驟：
步驟1：將葉片與輪轂相連的一側(cè)定義為葉根，葉片遠(yuǎn)離輪轂的另一側(cè)定義為葉尖，基于原始葉片曲面分別以不同的偏置距離構(gòu)造若干個對應(yīng)的等距曲面，在葉尖到葉根方向上構(gòu)造一系列分層面，計(jì)算等距曲面與分層面的交線得到粗加工-半精加工-精加工刀路混合銑刀路的軌跡線；
步驟2：對粗加工-半精加工-精加工刀路混合銑刀路的軌跡線按梯狀排序方法進(jìn)行排序，得到粗加工-半精加工-精加工刀路混合銑刀路；
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