一种利用三轴联动插补的叶片悬臂磨削加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103100950A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103100950103100950A(43)申请公布日2013.05.15(21)申请号201310009069.6(22)申请日2013.01.10(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人李勋孟凡军陈志同(74)专利代理机构北京慧泉知识产权代理有限公司11232代理人王顺荣唐爱华(51)Int.Cl.B24B19/14(2006.01)B24B41/06(2012.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种利用三轴联动插补的叶片悬臂磨削加工方法(57)摘要一种利用三轴联动插补的叶片悬臂磨削加工方法，它有四大步骤：一、根据机床的结构类型、运动方式以及叶片的结构形式，确定叶片型面的磨削方式；二、通过夹具单端夹持叶片榫头或安装基准块，使叶片牢靠固定在机床的工作台上，需要加工的叶片型面部分在数控机床上保持悬臂状态；三、选取适合叶片型面磨削加工的三个机床运动轴以及砂轮进行数控程序编制，通过数控程序驱动机床的X、Y、Z三个直线运动轴或者X轴、Z轴、C轴或者Y轴、Z轴、C轴进行三轴联动插补运动，从而形成了叶片磨削加工时的砂轮运动轨迹；四、砂轮在机床主轴的驱动下高速旋转，并按照机床三轴联动插补的运动轨迹运动，从而实现叶片型面的三轴联动插补悬臂磨削加工。CN103100950ACN10395ACN103100950A权利要求书1/1页1.一种利用三轴联动插补的叶片悬臂磨削加工方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一：根据机床的结构类型、运动方式以及叶片的结构形式，确定叶片型面的磨削方式，并选择叶片在机床工作台上的相对安装位置；步骤二：通过夹具单端夹持叶片榫头或者叶片的安装基准，使叶片牢靠地固定在机床的工作台上，需要加工的叶片型面部分在数控机床上保持悬臂状态；步骤三：选取适合叶片型面磨削加工的三个机床运动轴以及砂轮进行数控程序编制，通过数控程序驱动机床的X、Y、Z三个直线运动轴或者X轴、Z轴、C轴或者Y轴、Z轴、C轴进行三轴联动插补运动，从而形成了叶片磨削加工时的砂轮运动轨迹；步骤四：砂轮在机床主轴的驱动下高速旋转，并按照机床三轴联动插补的运动轨迹运动，从而实现叶片型面的三轴联动插补悬臂磨削加工。2CN103100950A说明书1/3页一种利用三轴联动插补的叶片悬臂磨削加工方法技术领域[0001]本发明涉及一种叶片型面的磨削加工方法，尤其涉及一种利用三轴联动插补的叶片悬臂磨削加工方法，属于叶片加工技术领域。背景技术[0002]目前，具有复杂型面的叶片一般采用四轴联动、五轴联动或者更多轴联动进行铣削或抛光加工，同时，为了提高在加工过程中的稳定性，叶片一般采用双端固定安装或者在叶片型面上进行支撑。[0003]上述加工方法至少存在以下缺点：[0004]由于数控机床的插补精度、动态刚性和运动速度都会随着联动轴数的增加而相应降低，因此，在加工叶片过程中，参与联动的数控机床轴数越多加工精度和加工效率就会越低，同时，机床的成本也较高。而叶片的双端固定安装或在叶片型面上进行辅助支撑都是一种装夹过定位，都会在叶片中产生相应的装夹内应力，导致叶片产生装夹变形，当叶片加工完成后装夹应力释放，叶片的装夹变形得到恢复，从而使叶片丧失了加工精度，严重影响叶片的加工几何精度。发明内容[0005]1、目的：本发明的目的是提供一种利用三轴联动插补的叶片悬臂磨削加工方法，它是叶片型面的高精度、高效率、低成本的一种加工方法，为叶片的高效、高质量、批量生产提供了一条可靠的途径。[0006]2、技术方案：[0007]本发明的目的是通过以下技术方案实现的：本发明提供的叶片加工方法中，叶片单端固定在数控机床的工作台上，其安装可以使用台钳、组合压板、螺栓紧固以及其它专用夹具等，只需保证需要加工的叶身型面部分完全处于悬臂状态，并且为砂轮的插补运动留有足够的空间；砂轮对叶片型面的磨削加工轨迹由数控机床的三个直线轴或者一个回转轴，两个直线轴联动插补获得；并通过机床的高速旋转主轴驱动砂轮对叶片型面进行磨削加工。[0008]综上所述，本发明一种利用三轴联动插补的叶片悬臂磨削加工方法，该方法具体步骤如下：[0009]步骤一：根据机床的结构类型、运动方式以及叶片的结构形式，确定叶片型面的磨削方式，并选择叶片在机床工作台上的相对安装位置。[0010]步骤二：通过夹具单端夹持叶片榫头或者叶片的安装基准，使叶片牢靠地固定在机床的工作台上，需要加工的叶片型面部分在数控机床上保持悬臂状态，见图1所示。[0011]步骤三：选取适合叶片型面磨削加工的三个机床运动轴以及砂轮进行数控程序编制，通过数控