整体叶盘无干涉五坐标数控抛光轨迹生成算法研究.pdfVIP

学兔兔 整体叶盘无干涉五坐标数控抛光轨迹生成算法研究 口 魏培坤 口 史耀耀 口 任军学 口 徐文秀 西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室 西安 710072 摘 要：整体叶盘是典型的薄壁、难加工材料和复杂结构零件，其叶型表面的抛光质量和抛光精度会显著影响其使 用性能和寿命。根据整体叶盘的结构特点以及抛光的特殊性，围绕所开发的专用五坐标数控抛光机的编程需要，提出了相 应的抛光轨迹生成算法，并对可能存在的干涉进行检查，最终生成了光顺的抛光轨迹。经初步试验证明，该抛光轨迹算法 既能有效进行干涉检测，又能生成适合整体叶盘型面的最佳抛光轨迹。 关键词：整体叶盘 抛光轨迹 干涉检查 五坐标数控抛光机 算法 中图分类号：TH166；TG356．28 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2oo9)o6一O039—04 样板控制叶片截面形状，加工效率低(有的单件工时达 1 整体叶盘抛光工艺现况 数十小时)；导致去除量不均匀 ，表面精度低，波纹度 目前，国内外先进航空发动机普遍采用整体叶盘 大，易烧伤 ，质量不稳定；特别是有的部位手工抛光根 结构，国内在整体叶盘的设计及数控加工方面已进行 本无法满足壁厚和精度要求。自动化数控抛光能避免 了深入的研究，并取得了重大的研究成果。但整体叶盘 上述3种方法的不足，抛光质量也能达到满意的效果。 在数控加工后还需要进行型面抛光加212，以提高叶盘 目前国外已经研制出了适合整体叶盘的自动化数 的光洁度和叶片的完整性…。目前，国内外整体叶盘抛 控抛光机，但对我国实施严密的技术封锁和禁运。国内 光常采用磨粒流抛光、机械振动抛光、-T-工打磨抛光和 数控抛光机床大多采用砂轮或砂带对叶片、模具、光学 自动化数控抛光4种方法。磨粒流抛光和机械振动抛光 元件等 自由曲面进行抛光，但对整体叶盘相互遮掩的 虽然可以得到良好的表面质量(如磨粒流抛光表面粗糙 叶片进行数控抛光，砂带显然容易发生干涉。采用五坐 度可以达到 R．O．8 m以下)，但也存在一定的局限性， 标数控抛光机，合理选择抛光磨头直径，可以有效地避 由于抛光时沿型腔方向上进出口处压力较大怛 ，使整 免干涉的发生。所以开发具有 自主知识产权的整体叶 体叶盘叶片的进排气边在抛光过程中容易磨损，会严重 盘五坐标数控抛光机是当务之急，本文在该机研制已 影响整体叶盘的性能。手工打磨抛光过程无冷却液 ，靠 取得成果的基础上，对整体叶盘无干涉五坐标数控抛 收稿日期：2008年12月 光轨迹 的生成进行 了研究。 标准刀具，~x,l-刀的时候先对标准刀。如在数控车床上 (6)． 对刀时，先在数控车床上某固定位置上(如车床主轴 【2】 王军．数控车床对刀及一种简易对刀装置【J】．机械工艺 箱)固定一显微对刀镜支架，上装显微镜，显微镜的十 师，2001(1)． 字线交点位于机床坐标系的一固定点上(即与机床参 [3】 赵玉刚．一种简易的数控刨床自动对刀和刀具磨损自动补 考点或机床原点位置固定并已知)。测量时只需将刀架 偿方法【J】．机电工程，1999(3)． 上各刀具的刀位点(车刀刀尖)分别对准显微对刀镜的 [4】 陈光明．数控车床的对刀原理及对刀方法【J】-机床与液压， 十字线交点，数控系统便能自动算出刀位点相对于机 2002(3)． 床原点的距离，并把这些数据寄存起来，在加工时自动 [5】 夏丽英．数控加工技术【M]．北京：电子工业出版社，2002