基于表面粗糙度控制的整体环型机匣数控加工优化方法技术

本发明专利技术提供一种基于表面粗糙度控制的整体环型机匣数控加工优化方法。首先构建机匣零件的仿真模型，并编写初始数控加工程序，然后分别进行几何仿真和物理仿真，根据切削力的仿真分析结果，判断数控加工过程的稳定性，对于加工过程不稳定的连续加工路径，根据表面粗糙度指标进行路径的分段处理，并对路径分段后的数控加工程序再次进行切削力的仿真分析，直到得到稳定加工过程的数控加工程序；本发明专利技术有利于缩短数控加工程序优化周期，提高零件加工质量，解决了数控加工过程中切削力波动问题，具有较强的通用性和实用性。

【技术实现步骤摘要】
基于表面粗糙度控制的整体环型机匣数控加工优化方法
本专利技术涉及航空航天领域数控加工
，具体涉及一种基于表面粗糙度控制的整体环型机匣数控加工优化方法。
技术介绍
航空发动机机匣是发动机中的壳体、框架类零件，是飞机发动机的重要承力部件，主要材料为高温合金和钛合金，加工难度大，精度要求高，传统的数控加工程序编制大多依赖于技术人员的经验，仅从几何层面，通过减小步距，优化刀具轨迹的方式实现数控加工程序的优化，未考虑到切削力的变化，加工效率较低、加工过程稳定性较差。数控加工程序优化是保证加工过程平稳、提高加工效率的有效途径之一，以往的优化方法大多针对整个程序进行优化，没有考虑到不同加工部位、表面粗糙度指标等具体需求，导致优化效果不佳，不能够满足航空发动机零件高效优质交付的需求。到目前为止，尚没有公开的基于表面粗糙度控制的整体环型机匣零件数控加工优化方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，为解决整体环型机匣零件加工过程稳定性难以控制、加工效率低、加工精度难以保证等难题，本专利技术提出一种基于表面粗糙度控制的整体环型机匣数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于表面粗糙度控制的整体环型机匣数控加工优化方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：根据待加工的整体环型机匣零件，编写初始数控加工程序，并构建待加工整体环型机匣零件的仿真模型；/n步骤2：将待加工整体环型机匣零件的仿真模型，以及编写的初始数控加工程序导入几何仿真软件中，对编写的初始数控加工程序进行几何仿真分析，根据仿真生成的仿真加工模型，检查刀具轨迹有无过切、欠切、干涉、碰撞现象，如果没有出现过切、欠切、干涉、碰撞现象，则直接采用初始数控加工程序执行步骤4；/n步骤3：如果步骤2生成的仿真加工模型中存在过切、欠切、干涉、碰撞中的任意一种现象，则需要对初始数控加工程序中的加工策略和加...

【技术特征摘要】
1.一种基于表面粗糙度控制的整体环型机匣数控加工优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：根据待加工的整体环型机匣零件，编写初始数控加工程序，并构建待加工整体环型机匣零件的仿真模型；
步骤2：将待加工整体环型机匣零件的仿真模型，以及编写的初始数控加工程序导入几何仿真软件中，对编写的初始数控加工程序进行几何仿真分析，根据仿真生成的仿真加工模型，检查刀具轨迹有无过切、欠切、干涉、碰撞现象，如果没有出现过切、欠切、干涉、碰撞现象，则直接采用初始数控加工程序执行步骤4；
步骤3：如果步骤2生成的仿真加工模型中存在过切、欠切、干涉、碰撞中的任意一种现象，则需要对初始数控加工程序中的加工策略和加工参数进行调整，直到仿真生成的仿真加工模型中不存在刀具轨迹的过切、欠切、干涉、碰撞现象；
步骤4：将不存在过切、欠切、干涉、碰撞现象的数控加工程序导入到物理仿真软件中，进行切削力的仿真分析，得到仿真加工过程中任意时刻的切削力数值，所述切削力包括仿真加工过程中任意时刻t所产生的切向力Fr(t)、径向力Fy(t)、轴向力Fx(t)；
步骤5：根据各向切削力平均值的上、下限浮动百分比，计算各切削力的上、下限约束值，包括：
步骤5.1：计算各向切削力的平均值：



式中，表示切向力平均值，表示径向力平均值，表示轴向力平均值，n表示仿真加工的总时长；
步骤5.2：计算各向切削力的上、下限值：



式中，Frlmax表示切向力的上限值，Frlmin表示切向力的下限值，Fylmax表示径向力的上限值，Fylmin表示径向力的下限值，Fxlmax表示轴向力的上限值，Fxlmin表示轴向力的下限值，δ表示各向切削力平均值的上、下限浮动百分比；
步骤6：判断数控加工过程的稳定性，如果数控加工过程稳定，则直接执行步骤8；
步骤7：如果数控加...

【专利技术属性】
技术研发人员：马明阳，张森堂，张翔，周鑫，赵恒，
申请(专利权)人：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21