一种直纹面叶轮叶片过切的补偿方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111736526A(43)申请公布日2020.10.02(21)申请号202010633359.8(22)申请日2020.07.02(71)申请人无锡航亚科技股份有限公司地址214000江苏省无锡市新东安路35(72)发明人刘振仝周进韩威齐盼盼(74)专利代理机构淮安睿合知识产权代理事务所(普通合伙)32372代理人刘超(51)Int.Cl.G05B19/404(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种直纹面叶轮叶片过切的补偿方法(57)摘要本发明公开了一种直纹面叶轮叶片过切的补偿方法，包括以下步骤：通过简单的尺寸链计算，直接在NX软件中进行补偿，不再需要技术人员手动调节叶片的直纹曲面形状，补偿的一致性稳定对叶轮的尺寸结果直接影响；通过精加工放余量试切叶片，获取叶片的尺寸参数，靠近前缘和叶尖部分的过切参数，通过对参数的反向换算，计算出误差角度，最后补偿到刀具的尺寸参数中去，计算出补偿后的数控精加工程序，实现叶轮叶片的尺寸合格，该方法能解决现有五轴联动造成的前缘靠近叶尖部分三角区域的过切误差。CN111736526ACN111736526A权利要求书1/1页1.一种直纹面叶轮叶片过切的补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：通过NX软件的直纹曲面功能对叶轮的直纹面进行优化，使用抽取曲线命令抽取模型的边界曲线，再使用直纹面或者网格曲面功能重新造型出新的叶片直纹曲面，新的叶片直纹曲面可以使用锥度球刀的侧刃进行精加工；步骤2：使用NX软件进行五轴加工数控程序编制，直纹面叶轮必须使用软件中的FLANK加工方式或者是侧刃铣加工命令，让锥度球刀的侧刃与直纹面贴合；步骤3：在直纹曲面的叶轮中，可以直接对叶轮进行侧刃开粗；步骤4：再使用锥度球刀对叶片进行精加工，使用的锥度球刀的切削刃长必须大于叶片的高度，保证一刀完成叶片的侧刃加工；步骤5：测量叶轮的数据；步骤6：收集每个叶片靠近叶尖部分的过切量进行计算：过切量/叶片高度＝比值(0.1/45＝0.00222)artan比值＝角度(artan0.00222＝0.1273)得出计算结果＝0.1273度；步骤7：软件中补偿，把过切的余量计算成角度误差，在编程软件中补偿到刀具中去，求得刀具的角度数值；在软件中设置求得的刀具得角度数值进行计算数控加工程序，进行反求补偿，消除误差；步骤8：再次试切加工，采集数据进行补偿。2.根据权利要求1所述的一种直纹面叶轮叶片过切的补偿方法，其特征在于：所述步骤1中对于直纹面叶轮，其叶片曲面的参数必须是直线源分布。3.根据权利要求1所述的一种直纹面叶轮叶片过切的补偿方法，其特征在于：所述步骤2中也可使用NREC软件进行五轴加工数控程序编制。4.根据权利要求1所述的一种直纹面叶轮叶片过切的补偿方法，其特征在于：所述步骤3中可以直接使用锥度铣刀或者立铣刀对叶轮进行侧刃开粗。5.根据权利要求1所述的一种直纹面叶轮叶片过切的补偿方法，其特征在于：所述步骤5中可以通过机床的在线测量系统进行点位置测量，也可以使用投影仪设备直接采取叶片表面数据进行测量。6.根据权利要求1所述的一种直纹面叶轮叶片过切的补偿方法，其特征在于：所述步骤6中在收集了叶片的数据后，对数据进行分析，主要研究易过切部位，靠近前缘叶尖部位的三角区域过切的程度，把过切量通过三角函数转化成角度，补偿到刀具中。2CN111736526A说明书1/4页一种直纹面叶轮叶片过切的补偿方法技术领域[0001]本发明涉及叶轮叶盘加工技术领域，特别涉及一种直纹面叶轮叶片过切的补偿方法。背景技术[0002]在透平机械及航空航天领域，为追求压缩机压气高效率，对叶轮叶盘的精度尺寸要求越来越高，所以大量的直纹面叶轮被设计采用，由于直纹面叶轮可以使用锥度球头铣刀一次加工成型，相比于自由曲面的叶轮加工效率提升5倍以上，在直纹面叶轮效率加工提升的同时尺寸要求并未降低，这对五轴加工及数控编程提出了更高的要求，现借助于智能的CAM软件，都可以实现叶轮加工，但是尺寸保证大多依靠技术人员通过模型修改，余量偏置等手段进行实现，但是机床五轴联动造成的前缘靠近叶尖部分三角区域的过切误差却很难修正，技术人员去手动调节这些曲面的形状容易发生一些不可控制的质量问题，现有方法实现困难，尺寸保证困难，操作难度大等，为了解决这些难点，对叶片精加工补偿进行了深入的研究及测试。发明内容[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种直纹面叶轮叶片过切的补偿方法，以解决现有技术中机床五轴联动造成的前缘靠近叶尖部分三角区域的过切误差却很难修正，技术人员去手动调节这些曲面的形状容易发生一些不可控制的质量问题的技术问题。[0004]为实现上述目的，本发明提供一种直纹面叶轮叶片过切