一种钛合金叶盘的粗铣加工方法技术

本发明专利技术公开了一种钛合金叶盘的粗铣加工方法，应用于钛合金整体叶盘粗铣加工过程，首先在相邻两个叶片之间创建两个平行的加工边界面，并且两个加工边界面的距离大于盘铣刀厚度，然后根据加工边界面确定刀心切削轨切削线及刀轴法向面，进而确定粗铣加工成型，粗铣整体叶片叶盘时，可以根据叶盘叶片间距，先选择合理的粗开槽刀具及工艺参数进行高效粗铣开槽，该方法能够高效去除整体叶盘大部分材料，直接提高了整体叶盘铣削效率，同时也保证了叶片粗铣质量，节约了经济成本。节约了经济成本。节约了经济成本。

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金叶盘的粗铣加工方法


[0001]本专利技术涉及机械加工领域，具体为一种钛合金叶盘的粗铣加工方法。

技术介绍

[0002]目前，整体叶盘叶片粗铣需去除约90％材料，并且要保证余量均匀。传统粗铣加工工艺采用沿型面粗开槽和分层绕铣的组合方法，粗开槽采用口袋模式沿两个叶片的叶盆和叶背进行粗铣开槽，分层绕铣为沿单个叶片型面进行绕铣，并且粗铣开槽采用圆鼻刀，绕铣采用球头刀，加工时换刀频繁，加工周期较长。传统粗铣加工效率低，加工周期长，设备利用率低，如何高效的粗铣去除整体叶盘的大部分余量成为工程人员的难题。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种钛合金叶盘的粗铣加工方法，应用于钛合金整体叶盘粗铣中，首先将叶盘进行高效粗开槽，然后采用圆鼻刀绕铣完成粗铣型面，该方法提高了整体叶盘粗铣加工效率。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0005]一种钛合金叶盘的粗铣加工方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1、对叶盘模型进行旋转，使叶片的前缘线与流道的交点A和叶盆的后缘线与流道的交点B之间的法向投影长度，等于叶尖前缘最高点D与叶尖后缘最低点C之间的法向投影长度；
[0007]步骤2、在交点B和叶尖后缘最低点C建立连接线BC，在当前视图A下根据连接线BC建立两个叶片的之间的加工边界面A和加工边界面B；
[0008]步骤3、将加工边界面A、加工边界面B和叶盘模型，沿叶盘的中心轴旋转，使加工边界面A和加工边界面B在X方向的投影形成直线A1和直线B1，根据直线A1建立刀具边界线A2；
[0009]步骤4、根据加工边界面A和加工边界面B之间的距离确定刀具的厚度，根据厚度并结合刀具边界线A2确定刀具中心线；
[0010]步骤5、当前视图平面B下将刀具中心线进行法向拉伸形成得到盘铣刀刀轴法相面，获取盘铣刀刀轴法相面与流道的交线E；
[0011]步骤6、根据刀具边界线A2建立刀具边界面，将交线E投影至刀具边界面上得到刀具边缘线F，根据刀具边缘线F确定刀心轨迹线G，根据刀心轨迹线G编写叶盘的粗铣加工程序。
[0012]优选的，步骤1中沿叶片积叠轴的轴向对叶盘进行旋转。
[0013]优选的，步骤2中建立加工边界面A的方法如下：
[0014]在当前视图A下将连接线BC进行法向投影，根据得到的投影线建立加工边界面A。
[0015]优选的，将得到的投影线向叶盆方向偏置预定距离得到加工边界线A，将加工边界线A在当前视图A下进行法向拉伸得到加工边界面A。
[0016]优选的，所述预定距离为粗铣叶型开槽预留余量。
[0017]优选的，步骤2中建立加工边界面B的方法如下：
[0018]确定加工边界面A与相邻叶片的叶背2的最小距离，根据该最小距离对加工边界面A进行偏置得到加工边界面B。
[0019]优选的，步骤3中在当前视图平面B下根据机床盘铣刀摆动角度调整直线A1的角度，形成刀具边界线A2。
[0020]优选的，步骤4中将刀具边界线A2在当前视图平面B中偏置一个刀具厚度的距离，形成刀具边界线B2线，根据刀具边界线A2和刀具边界线B2确定刀具中心线。
[0021]优选的，步骤6中根据刀具的直径，将刀具边缘线F进行偏置，得到刀心轨迹线，根据刀心轨迹线G编写叶盘的粗铣加工程序。
[0022]优选的，根据刀心轨迹线G确定进刀轨迹和退刀轨迹，得到粗铣加工程序。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0024]本专利技术提供的一种钛合金叶盘的粗铣加工方法，应用于钛合金整体叶盘粗铣加工过程，首先在相邻两个叶片之间创建两个平行的加工边界面，并且两个加工边界面的距离大于盘铣刀厚度，然后根据加工边界面确定刀心切削轨切削线及刀轴法向面，进而确定粗铣加工成型，粗铣整体叶片叶盘时，可以根据叶盘叶片间距，先选择合理的粗开槽刀具及工艺参数进行高效粗铣开槽，该方法能够高效去除整体叶盘大部分材料，直接提高了整体叶盘铣削效率，同时也保证了叶片粗铣质量，节约了经济成本。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例中平面A与平面B的位于示意图；
[0026]图2为本专利技术实施例中创建包络叶盆线BC的示意图；
[0027]图3为本专利技术实施例中在当前视图下的包络平行线创建示意图；
[0028]图4为本专利技术实施例中刀具摆角线的创建示意图；
[0029]图5为本专利技术实施例中盘铣加工时刀轴法向面的创建示意图；
[0030]图6为本专利技术实施例中盘铣刀心轨迹创建示意图；
[0031]图7为本专利技术实施例中盘铣刀加工仿真示意图；
[0032]图8为本专利技术实施例中粗开槽模型示意图；
[0033]图9为本专利技术实施例中绕铣叶型的示意图。
[0034]图中：1、叶片；2、叶背；3、叶盆；4、前缘；5、后缘；6、流道；9、加工槽；11、盘铣刀；12、刀轨。
具体实施方式
[0035]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0036]参阅图1
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9，一种钛合金叶盘的粗铣加工方法，包括以下步骤：
[0037]步骤1、获取叶片1的叶盆3的前缘线与流道6的交点A、叶盆3的后缘线与流道交点B、叶片的叶尖前缘4最高点D以及叶尖后缘最低点C。
[0038]步骤2、对叶盘进行旋转，使交点A和交点B之间的连接线的法向投影长度，等于叶尖前缘最高点D与叶尖后缘最低点C之间的法向投影长度。
[0039]具体的，在交点A和交点B之间建立线段AB，在叶尖前缘最高点D与叶尖后缘最低点C建立线段CD，并沿叶片积叠轴的轴向对叶盘、线段AB及线段CD进行旋转，使线段AB和线段CD在当前视图A下的法向投影距离相同，
[0040]步骤3、在交点B和叶尖后缘5最低点C建立连接线BC，在当前视图A下根据连接线BC建立加工边界面A。
[0041]具体的，连接线BC最大程度包络了叶片1的叶盆3，在当前视图A下将连接线BC进行法向投影，将得到的投影线向叶盆方向偏置距离La，得到加工边界线A，将加工边界线A在当前视图A的状态下法向拉伸得到加工边界面A。
[0042]其中，La为粗铣叶型开槽预留余量，其大小与叶片形状和工艺加工预留量有关，由工艺人员确定。
[0043]步骤4、确定加工边界面A与相邻叶片的叶背2的最小距离，根据该最小距离对加工边界面A进行偏置，得到加工边界面B，加工边界面A和加工边界面B之间的区域形成两个叶片之间的粗加工槽9。
[0044]在当前视图平面1将线A偏置L
AB
，L
AB
＝L1
‑
La，形成线B如图3所示，同理将线B沿当前视图平面1进行法向拉伸，形成加工边界面B，如图1所示。
[0045]加工边界面A与加工边界面B平行。加工边界面A与叶片1的叶背最小距离不小于叶片粗铣预留本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛合金叶盘的粗铣加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、对叶盘模型进行旋转，使叶片的前缘线与流道的交点A和叶盆的后缘线与流道的交点B之间的法向投影长度，等于叶尖前缘最高点D与叶尖后缘最低点C之间的法向投影长度；步骤2、在交点B和叶尖后缘最低点C建立连接线BC，在当前视图A下根据连接线BC建立两个叶片的之间的加工边界面A和加工边界面B；步骤3、将加工边界面A、加工边界面B和叶盘模型，沿叶盘的中心轴旋转，使加工边界面A和加工边界面B在X方向的投影形成直线A1和直线B1，根据直线A1建立刀具边界线A2；步骤4、根据加工边界面A和加工边界面B之间的距离确定刀具的厚度，根据厚度并结合刀具边界线A2确定刀具中心线；步骤5、当前视图平面B下将刀具中心线进行法向拉伸形成得到盘铣刀刀轴法相面，获取盘铣刀刀轴法相面与流道的交线E；步骤6、根据刀具边界线A2建立刀具边界面，将交线E投影至刀具边界面上得到刀具边缘线F，根据刀具边缘线F确定刀心轨迹线G，根据刀心轨迹线G编写叶盘的粗铣加工程序。2.根据权利要求1所述的一种钛合金叶盘的粗铣加工方法，其特征在于，步骤1中沿叶片积叠轴的轴向对叶盘进行旋转。3.根据权利要求1所述的一种钛合金叶盘的粗铣加工方法，其特征在于，步骤2中建立加工边界面A的方法如下：在当前视图A下将连接线BC进行法向投影，根据得到的投影线建立...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏叶，韩靖宇，候可为，杨武，艾明明，冯志强，雷海峰，杨森，
申请(专利权)人：中国航发动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：