一种基于RCS的方钢叶片加工快速数控程序编程方法及工具技术

本发明专利技术提供一种基于RCS的方钢叶片加工快速数控程序编程方法，其可以加快方钢叶片铣基准数控程序编程速度，且方法简单，了解工序的技术人员即可实施。本发明专利技术技术方案中，基于参数化工艺特点，预先将铣基准工序中需要加工的部位建立计算模型，用户使用时，只需要输入待加工方钢的基本尺寸参数、指定目标方钢叶片的种类、输入待加工方钢的底面距离五轴通用夹具的所述回转中心的距离、选择述铣削部位，既可自动生成RCS编程用文件。同时本发明专利技术也公开了基于RCS的实现方钢叶片加工快速数控程序编程的工具。

【技术实现步骤摘要】
一种基于RCS的方钢叶片加工快速数控程序编程方法及工具
本专利技术涉及数控加工控制
，具体为一种基于RCS的方钢叶片加工快速数控程序编程方法。
技术介绍
叶片是汽轮机、水轮机、空轮机等机械设备中的关键零件。叶片的基本结构大致分为四部分：叶根、叶身型面、拉筋凸台和叶冠。根据叶片各个部位特征，需要使用相应的刀具来完成加工，满足叶片工艺要求，因此，加工叶片的数控程序，是由多步程序和多种刀具组成。小型叶片的毛坯是方钢，称“方钢叶片”，其制作工序为：在五轴机床上采用咬齿夹具，以进或出气侧为定位面，夹住方钢内、背弧两侧平面，尾部顶住中心孔，对叶片进行叶身综合铣。由瑞卡斯达拉格海科特（StarragHeckert）公司开发的RCS软件（TheStarragCamSoftware）是专用于叶片的五轴数控加工编程软件，其由多个模块软件包组；该软件基于特征编程：将整个叶片分成若干特征，如叶根、叶冠、气道、叶根槽等等，之后通过软件内对应的功能模块，分别进行加工机加工程序编制。现有技术中，对方钢叶片进行数控程序编程的方法中，首先将夹具和方钢在UG（UnigraphicsNX）中进行提取三维模型的坐标数据参数，然后将需要加工的部位在UG中建模，同样提取三维坐标数据，然后将相关数据参数导入到RCS软件中，进行后续加工过程的RCS编程工作。其中，对于方钢叶片进行综合铣之前，需要先加工定位面（铣基准）、加工中心孔（铣中心孔）工序，这两道工序基于咬齿夹具进行，如图1所示，待加工方钢3放在夹具的定位座2中，定位座2固定在机床过渡盘1的一侧；其中，铣基准、中心孔的工艺为参数化工艺，相对于方钢理论面，工艺上标注的铣削尺寸基本是一定的，铣削基准的位置随方钢的大小不同而不同；然而这道工序，仍然需要执行利用UG软件提取相关的基准几何数据，然后再用RCS编制加工的程序；而这个利用UG软件读取基准几何数据的过程，需要专业的编程人员操作才能完成，过程繁琐，提高了加工工序的设计成本。
技术实现思路
为了解决现有技术中，方钢叶片的铣基准工序需要专业的编程人员才能完成，过程繁琐的问题，本专利技术提供一种基于RCS的方钢叶片加工快速数控程序编程方法，其可以加快方钢叶片铣基准数控程序编程速度，且方法简单，了解工序的技术人员即可实施。同时本专利技术也公开了基于RCS的实现方钢叶片加工快速数控程序编程的工具。本专利技术的技术方案是这样的：一种基于RCS的方钢叶片加工快速数控程序编程方法，其特征在于，其包括以下步骤：S1：构建五轴通用夹具建立三维模型；设定所述五轴通用夹具中放置方钢的回转中心坐标；S2：基于方钢理论面，构建铣基准工序中所有种类的方钢叶片需要加工的部位的计算模型；基于参数化工艺，针对不同尺寸的方钢，不同的所述铣削部位在方钢上的位置、尺寸都是固定的，所述铣削部位加工成型的槽型特征也是固定的；基于方钢的基本尺寸参数计算得出所述铣削部位的具体位置坐标参数、以及槽型特征的计算方法预先存储为所述计算模型；所述计算模型根据所述铣削部位分别存储；S3：读取铣基准工序用的基准刀具文件；S4：输入待加工方钢对应的产品代码，指定目标方钢叶片的种类；S5：输入所述待加工方钢的基本尺寸参数：长、宽、高；S6：输入所述待加工方钢的底面距离所述五轴通用夹具的所述回转中心的距离，对所述待加工方钢在所述五轴通用夹具中的位置进行定位；S7：选在所述待加工方钢需要加工的所述铣削部位；S8：基于所述待加工方钢的基本参数、所述五轴通用夹具的三维模型、所述铣削部位的所述计算模型，计算后生成铣削加工时需要的加工槽数据、中心孔数据；S9：输出RCS软件编程用文件；S10：RCS软件读取所述RCS软件编程用文件进行后续编程工作；其进一步特征在于：所述RCS软件编程用文件包括：用于定义所述待加工方钢的基本参数的res文件；用于定义所述加工槽数据的slg文件；用于定义刀具文件的tli、tlidb、tol文件；用以定义所述五轴通用夹具的stl文件；用以定义所述中心孔的.hol文件以及加工所述中心孔的stl文件；以及RCS软件运行所需tec文件；步骤S2中，所述铣削部位包括：叶根底面、叶根背弧、叶根内弧、叶根进气侧、叶根出气侧、叶根中心孔、叶冠平面、叶冠背弧、叶冠内弧、叶冠进气侧、叶冠出气侧、叶冠中心孔。基于RCS的实现方钢叶片加工快速数控程序编程的工具，其特征在于，其包括：模型构建模块、输入模块、计算模块、文件生成模块；所述模型构建模块包括五轴通用夹具模型构建子模块、铣削部位构建子模块；所述五轴通用夹具模型构建子模块中，基于通用夹具尺寸构建五轴通用夹具模型，并指定所述五轴通用夹具的回转中心坐标；所述铣削部位构建子模块中，针对不同的方钢叶片的种类，定义铣削部位在方钢上的位置、尺寸以及铣削部位加工成型的槽型特征；所述输入模块接收用户输入的以产品代码指定的目标方钢叶片的种类、待加工方钢的基本尺寸参数、所述待加工方钢的底面距离所述五轴通用夹具的所述回转中心的距离，以及用户选择的所述铣削部位；所述输入模块将用户的输入传递给所述计算模块；所述计算模块基于基于所述待加工方钢的基本参数、所述五轴通用夹具的三维模型、所述铣削部位的所述计算模型，计算后生成铣削加工时需要的加工槽数据、中心孔数据；所述计算模块将计算后获得计算结果传递给所述文件生成模块；所述文件生成模块根据所述计算模块传递过来的计算结果，按照数据的种类将数据输出为RCS软件编程用文件。其进一步特征在于：所述目标方钢叶片的种类、所述待加工方钢的基本尺寸参数、所述待加工方钢的底面距离所述五轴通用夹具的所述回转中心的距离以输入框方式支持用户输入；所述铣削部位以选择框的方式支持用户输入；所述输入模块的所有内容，支持以文件导入的模式进行输入；其还包括显示模块，所述五轴通用夹具模型构建子模块中构建的所述五轴通用夹具模型、所述输入模块接收用户输入的内容，都基于所述显示模块显示给客户；所述文件生成模块支持用户指定保存文件夹，实现选择所述RCS软件编程用文件的保存路径。本专利技术提供的一种基于RCS的方钢叶片加工快速数控程序编程方法，基于参数化工艺特点，预先将铣基准工序中需要加工的部位建立计算模型，用户使用时，只需要输入待加工方钢的基本尺寸参数、指定目标方钢叶片的种类、输入待加工方钢的底面距离五轴通用夹具的所述回转中心的距离、选择述铣削部位，既可自动生成RCS编程用文件；无需专业技术人员基于UG进行建模，读取相关数据，也无需人工编制tec文件；不但缩短了RCS软件的编程时间，提高了工序的整体工作效率；且非专业编程人员，也可以通过本专利技术技术方案完成方钢也片的数控程序编程工作，提高了工序的执行效率。附图说明图1为现有技术中待加工方钢与定位座的位置关系示意图；图2为基于RCS的实现方钢叶片加工快速数控程序编程的工具的模块示意图；图3为本专利技术实施例中五轴通用夹具的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于RCS的方钢叶片加工快速数控程序编程方法，其特征在于，其包括以下步骤：/nS1：构建五轴通用夹具建立三维模型；设定所述五轴通用夹具中放置方钢的回转中心坐标；/nS2：基于方钢理论面，构建铣基准工序中所有种类的方钢叶片需要加工的部位的计算模型；/n基于参数化工艺，针对不同尺寸的方钢，不同的所述铣削部位在方钢上的位置、尺寸都是固定的，所述铣削部位加工成型的槽型特征也是固定的；/n基于方钢的基本尺寸参数计算得出所述铣削部位的具体位置坐标参数、以及槽型特征的计算方法预先存储为所述计算模型；所述计算模型根据所述铣削部位分别存储；/nS3：读取铣基准工序用的基准刀具文件；/nS4：输入待加工方钢对应的产品代码，指定目标方钢叶片的种类；/nS5：输入所述待加工方钢的基本尺寸参数：长、宽、高；/nS6：输入所述待加工方钢的底面距离所述五轴通用夹具的所述回转中心的距离，对所述待加工方钢在所述五轴通用夹具中的位置进行定位；/nS7：选在所述待加工方钢需要加工的所述铣削部位；/nS8：基于所述待加工方钢的基本参数、所述五轴通用夹具的三维模型、所述铣削部位的所述计算模型，计算后生成铣削加工时需要的加工槽数据、中心孔数据；/nS9：输出RCS软件编程用文件；/nS10：RCS软件读取所述RCS软件编程用文件进行后续编程工作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于RCS的方钢叶片加工快速数控程序编程方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1：构建五轴通用夹具建立三维模型；设定所述五轴通用夹具中放置方钢的回转中心坐标；
S2：基于方钢理论面，构建铣基准工序中所有种类的方钢叶片需要加工的部位的计算模型；
基于参数化工艺，针对不同尺寸的方钢，不同的所述铣削部位在方钢上的位置、尺寸都是固定的，所述铣削部位加工成型的槽型特征也是固定的；
基于方钢的基本尺寸参数计算得出所述铣削部位的具体位置坐标参数、以及槽型特征的计算方法预先存储为所述计算模型；所述计算模型根据所述铣削部位分别存储；
S3：读取铣基准工序用的基准刀具文件；
S4：输入待加工方钢对应的产品代码，指定目标方钢叶片的种类；
S5：输入所述待加工方钢的基本尺寸参数：长、宽、高；
S6：输入所述待加工方钢的底面距离所述五轴通用夹具的所述回转中心的距离，对所述待加工方钢在所述五轴通用夹具中的位置进行定位；
S7：选在所述待加工方钢需要加工的所述铣削部位；
S8：基于所述待加工方钢的基本参数、所述五轴通用夹具的三维模型、所述铣削部位的所述计算模型，计算后生成铣削加工时需要的加工槽数据、中心孔数据；
S9：输出RCS软件编程用文件；
S10：RCS软件读取所述RCS软件编程用文件进行后续编程工作。


2.根据权利要求1所述一种基于RCS的方钢叶片加工快速数控程序编程方法，其特征在于：所述RCS软件编程用文件包括：
用于定义所述待加工方钢的基本参数的res文件；用于定义所述加工槽数据的slg文件；用于定义刀具文件的tli、tlidb、tol文件；用以定义所述五轴通用夹具的stl文件；用以定义所述中心孔的.hol文件以及加工所述中心孔的stl文件；以及RCS软件运行所需tec文件。


3.根据权利要求1所述一种基于RCS的方钢叶片加工快速数控程序编程方法，其特征在于：步骤S2中，所述铣削部位包括：叶根底面、叶根背弧、叶根内弧、叶根进气侧、叶根出气侧、叶根中心孔、叶冠平面、叶冠背弧、叶冠内弧、叶冠进气侧、叶冠出气侧、叶冠中心孔。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨敏，褚春祥，魏乾龙，董欣欣，滕树新，
申请(专利权)人：无锡透平叶片有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32