多叶片转轮曲面的三轴联动加工方法.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CN108237374A(43)申请公布日2018.07.03(21)申请号201611225727.5(22)申请日2016.12.27(71)申请人武汉重型机床集团有限公司地址430205湖北省武汉市东湖新技术开发区佛祖岭一路3号(72)发明人段少华张明庆(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图5页(54)发明名称多叶片转轮曲面的三轴联动加工方法(57)摘要本发明涉及一种多叶片转轮曲面的三轴联动加工方法。其加工工艺步骤为：以工件回转中心为零点、以其中一片叶轮筋线为Z轴建立工件坐标系；根据叶片数将工件分为a个工位；设工位n对应的叶轮筋线为叶片n，叶片n+1与工位n主轴夹角为ɑ；将每片叶片的内部曲面按背部投影曲线分割成m块各自相连的曲面区域，依次命名；对各叶片内、背部曲面区域在各工位下编程模拟生成各工位下的加工程序；将工件安装于回转工作台上；回转工作台按叶片内、背部曲面区域1～m对应的工位转动，逐一完成所有叶片内部与背部曲面的加工。本发明的优点是，使用具有回转工作台的数控镗床即可；工装简单可靠，所有叶片均在一次装卡下加工完成；加工出的叶片一致性较高。CN108237374ACN108237374A权利要求书1/2页1.一种多叶片转轮曲面的三轴联动加工方法，其步骤如下：1)以工件回转中心及对称中心为零点、以其中一片叶轮筋线为Z轴正方向建立工件坐标系，并根据工件模型内部剖切曲线数据建立三维模型；2)设工件总叶轮数为a，根据叶片数将工件分为a个工位，每个工位以顺时针分布间隔角度为ɑ＝360/a，每个工位对应于一处叶轮筋线；3)设工位1对应的叶轮筋线为叶片1，工位n对应的叶轮筋线为叶片n，叶片n+1与工位n主轴夹角为ɑ，叶片n+m与工位n主轴夹角为m×ɑ，进行加工的叶片与工位n主轴夹角之间应满足0＜m＜a/4的角度条件；4)在工位n，将叶片n的背部曲面边界按Z轴负方向投影至n+1叶片内部曲面上，将叶片n+1的背部曲面边界按Z轴负方向投影至n+2叶片内部曲面上，将叶片n+m‐1的背部曲面边界按Z轴负方向投影至n+m叶片内部曲面上；通过a个工位的投影，将每片叶片的内部曲面分割成m块各自相连的曲面，各叶片内部曲面区域依次命名，例如，叶片n的内部曲面区域依次命名为：叶片n的内部曲面区域1、叶片n的内部曲面区域2……叶片n的内部曲面区域m；5)通过对各叶片内部与背部曲面区域在各工位下的编程模拟，生成若干各工位下的加工程序；6)在起吊定位工装上安装工件：a)将定位工装安装于回转工作台上，并找正回转工作台中心与定位工装中心重合；b)将起吊装卡工装安装于回转工作台上，并紧固；c)将工件安装于起吊装卡工装上，并紧固；7)按叶轮筋线找正叶片n，回转工作台按叶片背部与内部曲面区域1～m对应的工位转动，依次重复调用第5)步骤所说的加工程序，通过a个工位的装卡，直至逐一完成所有叶片内部与背部曲面的加工。2.按照权利要求1所说的多叶片转轮曲面的三轴联动加工方法，其特征在于，当叶片n+m与工位n主轴夹角为m×ɑ大于90°时，叶片n+m不能进行加工。3.按照权利要求1所说的多叶片转轮曲面的三轴联动加工方法，其特征在于，调用第5)步骤所说的加工程序，即调用加工叶片背部曲面与内部曲面区域1～m的程序，在工位n，铣削叶片n的背部曲面及叶片n+1的内部曲面区域1、叶片n+2内部曲面区域2，叶片n+m内部曲面区域m。4.按照权利要求1所说的多叶片转轮曲面的三轴联动加工方法，其特征在于，定位工装由底座、定位轴、导向轴三部分组成，定位轴设置在底座上，导向轴设置在定位轴的顶端；底座用于将定位工装固定在回转工作台上，定位轴用于将工件中心与回转工作台回转中心重合固定。5.按照权利要求1所说的多叶片转轮曲面的三轴联动加工方法，其特征在于，起吊装卡工装由底座、紧固螺钉、紧固螺母、螺杆、压板五部分组成；底座上设置有U型槽、螺孔及等高柱；底座由紧固螺钉配合U型槽紧固在回转工作台上，工件安置于设置在底座上的等高柱上，工件上的工艺孔与底座上的螺杆安装孔对应，压板上设置有穿螺杆的孔，压板设置在工件上，用螺杆和螺母对工件进行紧固。6.按照权利要求1或4或5所说的多叶片转轮曲面的三轴联动加工方法，其特征在于，先将定位工装置于回转工作台上，按定位工装上的定位轴基准找正工装与回转工作台重合，2CN108237374A权利要求书2/2页用紧固装置将定位工装紧固在回转工作台上，定表卡压。3CN108237374A说明书1/4页多叶片转轮曲面的三轴联动加工方法技术领域[0001]本发明涉及在三轴联动机床上加工多叶片转轮曲面。可应用于在低端设备上(具有三轴联动功能，拥有四轴或五轴，但第四轴、第五轴