【技术实现步骤摘要】
一种整体叶盘类零件叶片变余量刀位补偿方法
本申请涉及航空发动机整体叶盘数控铣削加工制造技术,尤其涉及一种整体叶盘类零件叶片变余量刀位补偿方法。
技术介绍
叶盘类零件是航空航天发动机的核心部件,整体式叶盘零件可以提高发动机的气动性能和工作可靠性,针对该类零件国内外广泛采用多轴数控铣削加工。整体叶盘类零件加工精度高、加工时易变形,容易导致最终成型表面存在较大误差。为了达到严格的精度,应当避免产生或减小加工误差,提高产品合格率。加工成型表面误差主来自于:加工中由于刚度不足叶片或刀具存在变形、刀具磨损。随着加工过程的进行,材料被逐渐去除,加工系统的刚度也会逐渐发生变化,刀具磨损逐渐加大。因此产生的误差一般不是恒定或接近恒定的,而是在叶片上的不同部位具有不同的误差。目前,针对整体叶盘类零件五轴数控铣削加工误差补偿方法大致有三种,方法1,是恒定余量补偿,恒定余量无法补偿叶片上不同部位的不同误差值;方法2,在流道之间加入填充物(如橡皮泥),以提高叶片加工时刚度从而减小变形、减小误差,但无法消除刀具磨损、刀具变形引起的误差; ...
【技术保护点】
1.一种整体叶盘类零件叶片变余量刀位补偿方法,其特征在于,所述的方法包括,(1)以若干个位于叶片上不同位置的点及各点的余量值为基础,得到初始余量控制点,构建初始余量控制点网格;(2)通过对初始余量控制点进行预处理,采用光顺过渡的方法,获得叶片上任意非余量控制点处的余量。/n
【技术特征摘要】
1.一种整体叶盘类零件叶片变余量刀位补偿方法,其特征在于,所述的方法包括,(1)以若干个位于叶片上不同位置的点及各点的余量值为基础,得到初始余量控制点,构建初始余量控制点网格;(2)通过对初始余量控制点进行预处理,采用光顺过渡的方法,获得叶片上任意非余量控制点处的余量。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤(1)具体为,
(1.1)定义位于叶片曲面上的任意一点的位置与该点的余量值的组合为余量控制点,通过在叶片上设置有限个余量控制点,并在这些控制点之间光滑变化余量来实现对叶片上任意点非恒定余量补偿;
(1.2)定义叶片的两个参数方向分别为U、V,参数定义域为u∈[0,1],v∈[0,1],定义一个余量控制点表示为Q(u,v,C),其中u、v表示控制点的位置,C表示控制点的余量;
(1.3)在参数空间内,求解所有余量控制点的凸包得到凸多边形,定义该凸多边形为L(P0,P1,…,Pn-1),其中(P0,P1,…,Pn-1)表示凸多边形的n个顶点,在凸多边形内部以所有余量控制点为顶点划分三角形,定义该三角网格区域为A,区域A是矩形参数域的一个子区域。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的步骤(2)具体为,
(2.1)对步骤(1)中所得的每个三角片,定义三角形内部任意一点的余量值函数为S=f(u,v),S表示一个自由曲面,该曲面的参数域是三角形所在的参数范围,定义该曲面为变余量曲面;
(2.2)采用以下步骤求解三角形内部每个点的余量值,设任意一点P(u,v),在参数域内判断点P的位置:
a.当点恰好位于某个三角形的顶点时,则P点的余量值与该顶点的余量值相同;
b.当点P恰好位于三角形的某条边上时,设边的两个顶点为T1,T2,对应的余量值分别为C1,C2,定义点P在该边上的位置参数为其中|T1P|表示边长,那么定义P点的余量值CP通过以下公式计算:
c.当P点位于三角形T(T1,T2,T3)内部时,其中T1,T2,T3分别为三角形的三个顶点,设三个点对应的余量值分别是(C1,C2,C3),做垂直于坐标轴U的直线使通点(u,0),假定直线与三角形的边T1T3相交与E点、与边T1T2相交与D点,在边T1T3上,计算E点所在的位置参数为根据步骤(2).b中的公式确定E点余量值CE;同样地在边T1T2上,计算D点的位置参数根据步骤(2).b中的公式确定D点的余量值CD;然后在边ED上,确定P点的位置参数根据步骤b中的公式确定P点余量值为CP;
d.当P点位于凸多边形区域之外时,通过计算点与到凸多边形每条边的距离,找到距离P最小的一条边,设最近边为T1T2,两个顶点对应的...
【专利技术属性】
技术研发人员:张宗伟,汪玲,赵旭峰,袁忠伟,罗伟,
申请(专利权)人:苏州千机智能技术有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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