一种三维空间运动轨迹的精确控制方法技术

本发明专利技术公开了一种三维空间运动轨迹的精确控制方法，将阴极底座安装至电解机床X轴上，并使装置间隙小于预定值；对阴极底座进行水平度校准，使阴极底座的跳动值符合预设跳动值；将标准对刀块安装到主轴的安装位上，并使标准对刀块的竖向跳动值符合要求；获取更换后的阴极片在X轴、Y轴和Z轴方向的变化量；根据X、Y、Z轴的变化量对原始X、Y、Z轴的运行轨迹分别进行补偿，得到补偿后的三维空间运行轨迹参数；该方法解决了工具阴极因空间位置变化而引起的运动轨迹变化，导致电解加工超差的问题，提升航空发动机整体结构开式叶盘电解加工的一致性和均匀性，进而提高整体结构开式叶盘电解加工质量。工质量。工质量。

【技术实现步骤摘要】
一种三维空间运动轨迹的精确控制方法


[0001]本专利技术涉及叶盘电解加工
，具体为一种三维空间运动轨迹的精确控制方法。

技术介绍

[0002]整体结构开式叶盘电解加工过程中，工具阴极中的阴极片部件出现了损伤或翘曲变形导致无法正常使用，则需要更换新的阴极片部件，阴极片部件不仅要求具备快速更换，还可要求具有一定的重复定位，其位置精度和轮廓精度直接决定着产品质量。
[0003]由于更换后新的阴极片部件与原来的阴极片部件存在一定的定位误差，导致阴极片在三维空间中的运动轨迹发生了变化，阴极和阳极的间隙发生了变化，进而引起电化学腐蚀节拍发生重大变化，极易发生接触短路，出现加工结果与预期不符，且存在较大偏差的问题，造成阴极片损坏和整体结构开式叶盘叶片过切，导致整体整体结构开式叶盘无法修复，直接影响整体结构开式叶盘的交付。此外，随着设备使用年限的增加，电解设备旋转轴、直线轴均可能出现精度下降的问题，也会导致阴极空间位置发生了变化，但精度降低具体发生的时间，精度降低的程度无法合理预判，存在极大的质量和安全隐患。
[0004]综上所述，急需建立一种能够精确控制阴极部件三维空间运动轨迹的方法，以达到检测、预防和判定实际运动轨迹是满足理论运动轨迹的目的，进而保证加工过程的稳定和产品质量的最优。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种三维空间运动轨迹的精确控制方法，克服现有电解加工过程中，因为阴极片空间位置变化而引起的空间运动轨迹偏离预设轨迹，导致加工精度低的问题。/>[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种三维空间运动轨迹的精确控制方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1、将阴极底座安装至电解机床X轴上，并使装配间隙小于预定值；
[0009]步骤2、对阴极底座进行水平度校准，使阴极底座的底座基准面在X轴和Y轴方向上的跳动值符合要求；
[0010]步骤3、将标准对刀块安装到主轴的安装位上，并使标准对刀块的竖向跳动值符合要求；
[0011]步骤4、将阴极片安装至工具阴极上，获取更换后的阴极片在X轴、Y轴和Z轴方向的变化量；
[0012]步骤5、根据X轴、Y轴和Z轴的变化量对原始X、Y、Z轴的运行轨迹分别进行补偿，得到补偿后的三维空间运行轨迹参数。
[0013]优选的，步骤1中采用塞尺检测HSK夹头与X轴安装面的装配间隙值，当装配间隙值大于预定值，则重新安装阴极底座，直至装配间隙值小于预定值。
[0014]优选的，步骤2中采用千分尺并结合打表水平找正的方法，对阴极底座在X轴和Y轴方向上的跳动值进行检测。
[0015]优选的，步骤3中所述标准对刀块上设置有三个基座面，分别为标准对刀块的两侧侧壁和底面。
[0016]优选的，步骤3中利用千分尺并结合打表竖直找平的方法，分别完成三个基准面的跳动值检测。
[0017]优选的，步骤4中工具阴极通过HSK夹头与机床的X1轴连接。
[0018]优选的，步骤4中根据标准对刀块和阴极片获取更换后的阴极片在X轴、Y轴和Z轴方向的变化量。
[0019]优选的，步骤4中获取阴极片在X轴、Y轴和Z轴的变化量的方法如下：
[0020]S4.1、旋转电解机床C轴，使其处于竖直状态；
[0021]S4.2、调整电解机床的X、Y、Z轴，使标准对刀块的三个基准面分别与阴极片上的定位销保持预定距离H；
[0022]S4.3、获得X、Y、Z轴的实际坐标X1、Y1和Z1；
[0023]S4.4、根据实际坐标以及距离H确定更换后阴极片的最新X、Y、Z轴坐标；
[0024]S4.5、将最新X、Y、Z轴坐标与设计的X、Y、Z轴坐标进行对比，分别得到X、Y、Z轴的变化量Δ。
[0025]优选的，步骤S4.4中最新X、Y、Z轴坐标的确定方法如下：
[0026]最新X轴坐标＝(X1+HX+3+25)mm；
[0027]最新Y轴坐标＝(Y1+HY+3+20.79)mm；
[0028]最新Z轴坐标＝(Z1+HZ)mm。
[0029]优选的，步骤5中所述运动轨迹的补偿方法如下：
[0030]将X、Y、Z轴原始轨迹参数分别与对应轴的变化量相加，得到补偿后的三维空间运行轨迹参数。
[0031]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0032]本专利技术提供的一种三维空间运动轨迹的精确控制方法，首先，通过增加工具阴极HSK夹头安装面与设备X轴定位安装面的装配间隙检测手段，确保阴极安装后，水平方向上的间隙变化量在工艺允许范围内；其次，通过设计多个基准面的标准对刀块，检测对比阴极片在三维空间中的坐标变化情况，确保阴极部分或整体换新后，阴极片在水平X方向、前后Y方向、上下Z方向上的坐标变化量是在工艺允许范围内。然后，通过竖直拉平对刀基准面，打表检测实际跳动值，要求跳动值变化量在工艺允许范围内，确保设备旋转C轴此时处于90
°
，必要时可对C轴角度进行校正补偿。另外，通过阴极片空间位置校验装置，确定对刀销与阴极片型孔的空间位置关系，减少因加工或装配精度降低引起的位置变化，确保电解加工后的余量分布均匀性；最后，通过三维空间电解运动轨迹对比试验，完成了优化方案的合理性的测试验证，证明了本专利技术的在叶片1的电解加工过程中的有效性。
附图说明
[0033]图1为本专利技术整体结构开式叶盘示意图；
[0034]图2为本专利技术工具阴极结构示意图；
[0035]图3为本专利技术阴极片结构示意图；
[0036]图4为本专利技术标准对刀块结构示意图；
[0037]图5为本专利技术电解机床主轴结构示意图；
[0038]图6为本专利技术工具阴极底座结构示意图。
[0039]图中：1、叶片；4、阴极片；5、HSK夹头；7、安装位；8、第一基准面；9、第二基准面；10、第三基准面；11、底座基准面。
具体实施方式
[0040]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。
[0041]参阅图1
‑
6，一种三维空间运动轨迹的精确控制方法，包括以下步骤：
[0042]步骤1、将阴极底座安装至电解机床X轴上，并使装配间隙小于预定值。
[0043]具体的，将阴极底座通过HSK夹头5与电解机床X轴实现装配，并重复装配两次，然后采用塞尺检测HSK夹头与X轴安装面的装配间隙值，要求装配间隙小于等于0.01mm，确保工具阴极在电解机床X轴方向上的变化量可控，并可以为电解加工提供稳定的电流输入。
[0044]步骤2、对阴极底座进行水平度校准，使阴极底座的底座基准面11在X轴和Y轴方向上的跳动值符合预设跳动值。
[0045]具体的，采用千分尺并结合打表水平找正的方法，完成底座基准面在X轴和Y轴方向上的跳动值检测，要求跳动值小于等于0.01mm。
[0046]步骤3、将标准对刀块安装到主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维空间运动轨迹的精确控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将阴极底座安装至电解机床X轴上，并使装配间隙小于预定值；步骤2、对阴极底座进行水平度校准，使阴极底座的底座基准面在X轴和Y轴方向上的跳动值符合要求；步骤3、将标准对刀块安装到主轴的安装位上，并使标准对刀块的竖向跳动值符合要求；步骤4、将阴极片安装至工具阴极上，获取更换后的阴极片在X轴、Y轴和Z轴方向的变化量；步骤5、根据X轴、Y轴和Z轴的变化量对原始X、Y、Z轴的运行轨迹分别进行补偿，得到补偿后的三维空间运行轨迹参数。2.根据权利要求1所述的一种三维空间运动轨迹的精确控制方法，其特征在于，步骤1中采用塞尺检测HSK夹头与X轴安装面的装配间隙值，当装配间隙值大于预定值，则重新安装阴极底座，直至装配间隙值小于预定值。3.根据权利要求1所述的一种三维空间运动轨迹的精确控制方法，其特征在于，步骤2中采用千分尺并结合打表水平找正的方法，对阴极底座在X轴和Y轴方向上的跳动值进行检测。4.根据权利要求1所述的一种三维空间运动轨迹的精确控制方法，其特征在于，步骤3中所述标准对刀块上设置有三个基座面，分别为标准对刀块的两侧侧壁和底面。5.根据权利要求1所述的一种三维空间运动轨迹的精确控制方法，其特征在于，步骤3中利用千分尺并结合打表竖直找平的方法，分别完成三个基准面的跳动值检测。6.根据权利要求1所述的一种三维空间运动轨迹的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王福平，雷海峰，陈文亮，许瑞强，韩靖宇，刘嵩，商静雯，李文娟，
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：