整体叶盘五坐标数控抛光机后置处理算法研究.pdfVIP

学兔兔 整体叶盘五坐标数控抛光机后置处理算法研究 口 孙 宽 口 史耀耀 口 徐文秀 西北工业大学 机电学院 西安 710072 摘 要：从提高整体叶盘抛光质量及效率的角度出发，针对整体叶盘的结构特征，详细地分析了五坐标整体叶盘数 控抛光机的结构特点及其运动形式。利用坐标变换原理，推导出符合抛光机的后置处理算法，并编写相应的后置处理程 序。通过初步实验，验证了该算法的结果能满足五坐标数控抛光机后置处理的要求。 关键词：整体叶盘 坐标变换 数控抛光机 后置处理 中图分类号：TG386 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2oo9)o4—0063—03 整体叶盘是航空发动机的一种新型结构部件，它 绕 z轴自由转动的坐标 C(212作台转动)。 是将叶片和叶盘通过先进的工艺做成一体…，省去常 2 后置处理算法 规叶盘连接的榫头和榫槽，使结构大大简化。它是典型 的整体、薄壁、难加工材料和复杂结构件。图1所示为3 数控加工的后置处理是指通过后置处理器读取由 种典型结构：(a)开式结构——不带箍整体叶盘；(b)闭 CAM系统生成的刀位文件 ，从中提取相关的加工信 式结构——带箍整体叶盘；(e)大小叶片转子结构—— 息；并根据指定数控机床的特点及 NC程序格式要求 开式结构中大叶片间含有小叶片。整体叶盘制造技术 进行分析、判断和处理；最终生成数控机床能直接识别 难度很大，目前国内基本上采用五坐标数控加212和手 的 NC程序。本文主要分析五坐标数控抛光机的结构 工抛光的工艺手段。整体叶盘的数控加工方法已趋于 特点及其运动形式，推导出其运动算法，研究用于该抛 成熟，而国内对整体叶盘的光整加工仍采用手工抛光 光设备的专用后置处理程序。 的方法。手工抛光不仅具有加工效率低、产品一致性难 CAM系统在计算刀具-*Jr迹时，采用的是工件坐标 以保证、生产人员工作环境恶劣等弊端，而且手工抛光 系(即工件不动，刀具相对于工件运动)，而在实际加工 对工人有较高的技能要求，一旦操作失误，可能导致整 中使用的是机床坐标系。因此，必须对由CAM系统生 个零件报废。因此，研究整体叶盘光整加工新工艺、新 成的刀位文件进行坐标转换。即工件坐标系与机床坐 方法非常必要。本文详细地分析了五坐标整体叶盘数 标系之间的坐标变换 。】，主要根据具体的机床结构 控抛光机的结构特点及其运动形式 ，利用坐标变换原 及其运动形式，将由CAD／CAM系统生成的刀位文件 理，推导出符合该抛光机的后置处理算法，并编写相应 中的刀位数据转换成机床各轴的运动数据。 的后置处理程序。 现假定工件坐标系为 0 XYZ，在加工之前(A= 0o，C=0。)与机床运动坐标系 0 XYZ平行。工件坐标 1 数控抛光机的结构及运动形式 原点与机床旋转中心之间的坐标差值为( a，ya，za)，刀 本文从提高整体叶盘表面抛光质量及效率的角度 心 在工件坐标系的位置为( ，’，， )，刀轴矢量 a(单 出发，研制出用于整体叶盘自动化抛光的五坐标数控 位矢量 )在212件坐 抛光机，所使用的抛光刀具是侧面磨头。数控抛光机采 标系 中为 (n ，o ， 用五轴五联动的控制方式，在其摆动轴上附有压力控