[發明專利]一種基于工藝模型的模鍛葉片型面自適應補償加工方法

有效

• 申請號: 202110741623.4
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113369998B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 梁忠效;祁圣英;楊林;馬輝;馬興元;楊照坤;王菲;周楚皓
• 申請（專利權）人: 中國航發動力股份有限公司
• 主分類號: B23Q23/00
• 分類號: B23Q23/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

本發明公開了一種基于工藝模型的模鍛葉片型面自適應補償加工方法，基于數字化生產線，通過提取三坐標測量機測量點集，集成判斷模型、去噪點模型和補償模型，建立一套自動、高效的零件加工補償方法，避免了使用傳統依靠經驗手工構造工藝模型反復迭代加工方法而產生的效率低、標準不一致的問題；避免了加工數控機床與檢測三坐標之間互相孤立，零件加工與檢測需更換工裝，測量結論包含了第二套工裝的制造、裝夾誤差的問題；避免了采用手工拋光消除輪廓偏大數值，存在一致性不高、效率低、精度差、容易燒傷的問題。

技術領域

本發明屬于葉片制造技術領域，具體涉及一種基于工藝模型的模鍛葉片型面自適應補償加工方法。

背景技術

目前，國內航空發動機模鍛葉片加工方法主要是在毛坯的基礎上通過多次銑削加工工序成形。然而，由于葉片受到切削力、切削熱等因素影響，將不可避免地產生彈性、塑性變形，導致銑削后在局部或整體型面輪廓度數值偏大。

采用傳統方法解決該類問題存在以下缺點：1)編程方面，工藝員讀取葉片檢測結論，依靠經驗手工構造工藝模型并迭代加工，具有效率低、標準不一致的特點；2)設備方面，加工數控機床與檢測三坐標之間互相孤立，零件加工與檢測需更換工裝，測量結論包含了第二套工裝的制造、裝夾誤差；3)質量方面，采用手工拋光方式消除輪廓偏大數值，存在一致性不高、效率低、精度差、容易燒傷等問題。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種基于工藝模型的模鍛葉片型面自適應補償加工方法，避免了手工參與型面輪廓度修整、零件二次裝夾誤差，保證了零件產品葉片一致性，實現了型面無余量加工。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種基于工藝模型的模鍛葉片型面自適應補償加工方法，包括：

步驟1：基于數字化生產線，制定工藝流程，所述工藝流程包括加工、清洗和測量；

步驟2：基于葉片設計模型編制第一數控加工程序和測量程序；

步驟3：下達加工指令至數控機床，數控機床執行所述第一數控加工程序加工待加工葉片；

步驟4：待加工葉片加工完成后，下達清洗指令至清洗設備，清洗設備對加工完成的葉片進行清洗；

步驟5：葉片清洗完成后，下達測量指令至三坐標測量機，三坐標測量機執行所述測量程序對清洗完成的葉片進行測量，并生成第一測量數據點集；

步驟6：根據測量判斷模型對測量結果進行判斷，如果葉片尺寸合格，則加工完成；如果葉片尺寸超差，則執行步驟7；

步驟7：通過去噪點模型對所述第一測量數據點集去躁點得到第二測量數據點集；

步驟8：以葉型理論曲線方程和變形系數為約束，通過補償模型對所述第二測量數據點集進行補償得到第三測量數據點集；

步驟9：根據預設公差對所述第三測量數據點集進行葉身型面擬合，生成第一曲線；

步驟10：對所述第一曲線進行光順，得到第二曲線；

步驟11：基于所述第二曲線構建工藝模型，基于所述工藝模型更新刀路軌跡，生成第二數控加工程序；

步驟12：將所述第一數控加工程序更新為所述第二數控加工程序，重復步驟3～12。

進一步地，所述測量判斷模型為：

λ₁*h_i≤Φ≤λ₂*m_i i∈[1,n]