[發明專利]一種考慮加工變形的彎扭薄壁葉片測點規劃方法

在審

• 申請號: 202111632129.0
• 申請日: 2021-12-29
• 公開（公告）號: CN114547786A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 項四通;虞奔;孫江浩;陳茂雷;程濤;周濤
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F119/14
• 代理公司: 寧波甬致專利代理有限公司 33228
• 代理人: 袁波

1.一種考慮加工變形的彎扭薄壁葉片測點規劃方法，其特征在于，具體包括：

步驟1、建立彎扭薄壁葉片的三維葉片模型；

步驟2、沿葉片高度方向在三維葉片模型上截取若干個第一葉片截面曲線；根據每個第一葉片截面曲線的中弧線獲取每個第一葉片截面的前緣點和后緣點，擬合所有前緣點、后緣點分別得到前緣輪廓線和后緣輪廓線；

步驟3、根據葉片的高度和預設的比例系數得到葉片實際需要測量的第二葉片截面曲線的數量；從前緣輪廓線和后緣輪廓線上自適應得到第二葉片截面曲線的分布點，繼而得到第二葉片截面曲線；

步驟4、采用弦公差法在第二葉片截面曲線上進行測點自適應分布；

步驟5、計算葉片在加工過程中受到的平均銑削力；

步驟6、對三維葉片模型正面和背面的葉片型面進行網格劃分，每個葉片型面上形成M×N個受力點；通過將平均銑削力施加到每個受力點上預測每個葉片型面上受力點的加工變形誤差；

步驟7、根據第二葉片截面曲線在葉片型面上的位置得到第二葉片截面曲線上的加工變形誤差分布；

步驟8、根據步驟6得到的加工變形誤差計算得到加工變形誤差的平均值；根據平均值對第二葉片截面曲線上的加工變形誤差分布進行區域劃分；然后結合各個區域上第二葉片截面曲線的曲率使測點在各個測點自適應分布，提取各個區域內的測點并組合，得到對應的第二葉片截面曲線上測點的分布。

2.根據權利要求1所述的一種考慮加工變形的彎扭薄壁葉片測點規劃方法，其特征在于，所述步驟2中采用等高法沿葉片高度方向在三維葉片模型上截取第一葉片截面曲線。

3.根據權利要求1所述的一種考慮加工變形的彎扭薄壁葉片測點規劃方法，其特征在于，所述步驟3中第二葉片截面曲線的數量為：

m＝c·L

式中，m為第二葉片截面曲線的數量，c為比例系數；L為葉片的高度；

所述第二葉片截面曲線獲得具體包括：

利用弦公差法分別從前緣輪廓線、后緣輪廓線上得到m個分布點，連接前緣輪廓線和后緣輪廓線上的分布點在三維葉片模型上得到m個第二葉片截面曲線。

4.根據權利要求1所述的一種考慮加工變形的彎扭薄壁葉片測點規劃方法，其特征在于，所述步驟5中平均銑削力計算公式為：

式中，F_t為切向分力；F_r為徑向分力；F_a為軸向分力；a_p為切削深度；v_t為切削速度，v_t＝nπD/1000,n為刀具直徑，D為主軸轉速；f_e為進給速度；a_e為切削寬度；ψ為刀具傾角。

5.根據權利要求1所述的一種考慮加工變形的彎扭薄壁葉片測點規劃方法，其特征在于，所述步驟7中得到第二葉片截面曲線上的加工變形誤差分布具體包括：根據預測得到兩個葉片型面上的加工變形誤差，利用繪圖軟件繪制得到變形誤差云圖；根據第二葉片截面曲線分別在兩個葉片型面上的位置，截取預設點數，繪制得到第二葉片截面曲線上的加工變形誤差分布。

6.根據權利要求1所述的一種考慮加工變形的彎扭薄壁葉片測點規劃方法，其特征在于，所述步驟8中采用弦公差法在第二葉片截面曲線的各個區域獲得測點具體為利用第二葉片截面曲線上各個區域的曲率分別計算弦偏差，利用弦公差法使測點在第二葉片截面曲線上各個區域的自適應分布。