一种叶片型面横向数控抛光方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102862097102862097B(45)授权公告日2014.11.05(21)申请号201210318977.9CN102259300A,2011.11.30,CN102626901A,2012.08.08,(22)申请日2012.08.31CN101708559A,2010.05.19,(73)专利权人西北工业大学DE102005000645A1,2005.08.18,地址710072陕西省西安市友谊西路127号CN102240928A,2011.11.16,(72)发明人蔺小军史耀耀赵涛杨阔审查员郭帅董婷吴广段继豪张军锋(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人陈星(51)Int.Cl.B24B1/00(2006.01)(56)对比文件CN102267077A,2011.12.07,JP2012024898A,2012.02.09,US6817924B1,2004.11.16,JP2007098484A,2007.04.19,CN102306010A,2012.01.04,权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称一种叶片型面横向数控抛光方法(57)摘要本发明提出了一种叶片型面横向数控抛光方法，首先选择软质接触轮，接触轮的接触面上开有斜槽，斜槽与接触轮轴向方向夹角为30°~60°；然后规划数控抛光轨迹，最后对叶片进行抛光，抛光时接触轮沿自身轴线方向移动，接触轮轴线方向沿v方向。本发明所提出的方法采用横向抛光，抛光时接触轮沿自身轴线方向移动，且由于采用软质接触轮，使得对抛光轮施加一定压力后，抛光轮会变形砂带点抛光变为面抛光，从而可明显消除横向振纹，使叶片的表面质量稳定，并且大大提高了抛光的效果和精度，不仅可以用于叶片的抛光，而且可以用于整体叶盘叶片的抛光。CN102862097BCN1028697BCN102862097B权利要求书1/1页1.一种叶片型面横向数控抛光方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：选择硬度在35～50HS的接触轮，接触轮的接触面上开有斜槽，斜槽与接触轮轴向方向夹角为30°～60°；步骤2：规划数控抛光轨迹：步骤2.1：通过三维CAD建模软件建立叶片的三维模型，以叶片流道线方向为u方向，与流道线垂直方向为v方向，叶片积叠轴方向与工件坐标系中y轴平行，叶身方向与工件坐标系中x轴平行；设定工件坐标系，使工件坐标系与叶片坐标系重合；步骤2.2：提取叶片三维模型上的叶尖与叶根曲线，分别依次使其绕着与y轴平行且通过工件坐标系原点p的轴线旋转生成两张旋转面，依次记为S0、S1；将S0、S1分别与工件坐标系x-y平面求交，获得两条交线c1，c2；通过c1，c2两条交线生成面直纹面Γ，在直纹面Γ上沿u方向提取n条等参线，记为{e1,e2,e3,.....en}，分别使e1,e2,e3,.....en绕着与y轴平行且通过点p的轴线依次旋转生成旋转面，依次记为{S1,S2,S3,......Sn}；将S1,S2,S3,......Sn与叶片三维模型上的叶背面分别求交，得到交线序列{l1,l2,l3,.....ln}，对l1,l2,l3,.....ln进行放样，生成参数化的叶片型面；步骤2.3：沿v方向在步骤2.2得到的参数化的叶片型面上插入m条等分线，将参数化后的叶片型面沿u向等分成m-1段，每段宽度为抛光轮直径的1/20；将每条等分线离散为点集，提取等分线上相邻距离3mm的点作为抛光接触点，以抛光接触点在工件坐标系中的坐标作为抛光轮在叶片型面上的加工点坐标，以抛光接触点处的主法线方向作为抛光刀轴的中心轴线矢量方向，得到参数化的叶片型面的数控抛光轨迹；步骤3：按照步骤2设定的数控抛光轨迹对叶片进行抛光，抛光时接触轮沿自身轴线方向移动，接触轮轴线方向沿v方向。2CN102862097B说明书1/5页一种叶片型面横向数控抛光方法技术领域[0001]本发明涉及发动机叶片机械加工技术领域，具体为一种叶片型面横向数控抛光方法。背景技术[0002]航空发动机叶片在工作中要承受巨大的离心力和复杂的启动力及振动，还要受到热应力的作用，工作环境比较恶劣，其在发动机中的功能及使用工况，决定了叶片是发动机中形状复杂、尺寸跨度大、承载最大的零件。因此叶片需经抛光工艺环节获得较高的表面质量，以提高其使用性能。[0003]但由于叶片结构在向大、薄、曲率复杂、种类多样、质量要求高等方向发展，这给叶片的抛光技术带来了严峻的考验，其主要难题是叶片加工变形与发动机性能要求间的矛盾、生产效率较低与国防单位需求间的矛盾、表面质量难以控制与使用性能要求间的矛盾。因此，为减小加工变形，实现高效率、高质量的薄壁叶片