一种粗加工、半精加工叶片流道面的数控编程方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及燃气轮机叶片加工技术领域，公开了一种粗加工、半精加工叶片流道面的数控编程方法及装置，通过加工编程软件编制加工刀具进行粗加工或半精加工叶片流道面的初步ISO格式程序，然后进行反向计算，得到加工软件可用的cls刀路轨迹源文件，再将刀路轨迹源文件导入加工软件中，经过刀路文件的转化，输出可用于叶片流道面加工设备的加工程序，实现通用加工刀具进行叶片流道面粗/半精加工的功能。尤其是可使用通用刀片式圆鼻刀编程加工代替原球头刀加工策略，能显著提高走刀速度，有效提高加工效率，且该刀具成本低，可降低加工成本，实现转子、静子叶片流道面快速加工。静子叶片流道面快速加工。静子叶片流道面快速加工。

【技术实现步骤摘要】
一种粗加工、半精加工叶片流道面的数控编程方法及装置


[0001]本专利技术涉及燃气轮机叶片加工
，公开了一种粗加工、半精加工叶片流道面的数控编程方法及装置。

技术介绍

[0002]叶片是燃汽轮机，发动机等动力设备的关键零组件，是其核心部件之一，设备的性能很大程度上取决于叶片的制造水平，而叶片的加工方法的提升代表了制造水平的提高，随着数控加工技术的发展，优质适用的数控程序有助于提高叶片的加工精度和效率，亦有助于成本的降低。
[0003]针对叶片加工业内常用的设备如starrag及其配套程序编制软件RCS，以及LIECHTI设备及其配套程序编制软件TurbosoftV5等当下众多加工编程软件，软件本身在叶片流道面上的加工策略上采用的是球头刀加工策略，追求高精度高性能的加工，但是在粗铣或半精铣加工时，球头刀加工效率较低，且消耗较大，不利于成本控制。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种粗加工、半精加工叶片流道面的数控编程方法及装置，能够实现通用加工刀具可进行叶片流道面粗/半精加工的功能，可代替原球头刀加工策略，使用通用刀片式圆鼻刀编程加工，能显著提高走刀速度，有效提高加工效率，且该刀具成本低，可降低加工成本，实现转子、静子叶片流道面快速加工。
[0005]为了实现上述技术效果，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种粗加工、半精加工叶片流道面的数控编程方法，包括：
[0007]根据设计叶片流道面构型、刀具规格及加工编程软件坐标系，采用加工编程软件生成加工刀具加工叶片流道面的标准ISO格式程序；所述标准ISO格式程序中每个代码行包括加工刀具相对于加工编程软件坐标系零点的空间位置代码，以及待加工叶片在绕机床旋转运动中相对于叶片初始位置角度的旋转位置角度值代码；
[0008]将标准ISO格式程序转化为刀路轨迹源文件cls文件，所述刀路轨迹源文件cls文件包含加工刀具运动指令和叶片运动指令；
[0009]在刀路轨迹源文件cls文件的加工刀具运动指令中添加待加工叶片对应的刀路工单名称、刀具名、刀具直径大小、圆角半径、刃长参数和转速进给，在加工刀具空间运动未贴近零件的代码行前添加非切削空间运动指令RAPID，生成cls刀路文件；
[0010]将待加工叶片三维模型和对应的cls刀路文件导入至叶片加工软件中，在加工软件自动生成的刀具中编辑加工刀具名称，输入数控刀具长度值后进行运算，输出得到加工软件使用加工刀具进行粗/半精加工叶片流道面的数控加工程序。
[0011]进一步地，在获得的标准ISO格式程序中，对加工运动中加工刀具脱离叶片后更换加工部位的前后代码行数据进行判断，若更换位置前后的旋转位置角度值代码中旋转位置角度值之差大于90
°
，则在这两行代码之间添加至少一个新的控制代码行，插入的代码行中
加工刀具相对于加工编程软件坐标系零点的空间位置代码值不变，且旋转位置角度值取变化前后中间值。
[0012]进一步地，添加新的控制代码行时，采用前后旋转位置角度值之差以20
°
为变化量递增或递减的形式，插入多行控制代码行。
[0013]进一步地，将标准ISO格式程序转化为刀路轨迹源文件cls文件的步骤包括：
[0014]提取标准ISO格式程序中每个代码行的加工刀具相对于加工编程软件坐标系零点的空间位置代码中的坐标值(X
n
，Y
n
，Z
n
)，以及对应代码行的旋转位置角度值A
n
；其中X
n
为第n行加工刀具代码中沿加工机床横轴X坐标值，Y
n
为第n行加工刀具代码中位于水平面且垂直于横轴的纵轴Y上对应坐标值，Z
n
为第n行加工刀具代码中同时垂直于横轴和纵轴的高度方向坐标轴Z上的坐标值；
[0015]利用计算式获得第n行加工刀具坐标值对应的刀路轨迹坐标(x
n
，y
n
，z
n
)，
[0016]利用计算式获得加工叶片在绕机床横向X轴旋转运动中，旋转位置角度值对应的旋转角度位置方向矢量，i为沿机床X轴方向的单位向量，j为沿机床Y轴方向的单位向量，k为沿机床Z轴方向的单位向量。
[0017]为实现上述技术效果，本专利技术还提供了一种粗加工、半精加工叶片流道面的数控编程装置，所述数控编程装置用于所述的数控编程方法，包括：
[0018]数据获取模块，用于获取设计叶片流道面构型、刀具规格及加工编程软件坐标系参数；
[0019]标准ISO格式程序生成模块，根据设计叶片流道面构型、刀具规格及加工编程软件坐标系，采用加工编程软件生成加工刀具加工叶片流道面的标准ISO格式程序；
[0020]刀路轨迹源文件cls文件生成模块，用于将标准ISO格式程序转化为刀路轨迹源文件cls文件，所述刀路轨迹源文件cls文件包含加工刀具运动指令和叶片运动指令；
[0021]cls刀路文件生成模块，用于在刀路轨迹源文件cls文件的加工刀具运动指令中添加待加工叶片对应的刀路工单名称、刀具名、刀具直径大小、圆角半径、刃长参数和转速进给，在加工刀具空间运动未贴近零件的代码行前添加非切削空间运动指令RAPID，生成cls刀路文件；
[0022]数控加工程序生成模块，将待加工叶片三维模型和对应的cls刀路文件导入至叶片加工软件中，在加工软件自动生成的刀具中编辑加工刀具名称，输入数控刀具长度值后进行运算，输出得到加工软件使用加工刀具进行粗/半精加工叶片流道面的数控加工程序。
[0023]进一步地，还包括比较模块，所述比较模块用于对标准ISO格式程序中加工刀具脱离叶片后更换加工部位的前后代码行数据进行比较，若更换位置前后的旋转位置角度值代码中旋转位置角度值之差大于90
°
，则向标准ISO格式程序生成模块发送插入新的控制代码行的控制信号。
[0024]进一步地，所述刀路轨迹源文件cls文件生成模块中，将标准ISO格式程序转化为
刀路轨迹源文件cls文件的步骤包括：
[0025]提取标准ISO格式程序中每个代码行的加工刀具相对于加工编程软件坐标系零点的空间位置代码中的坐标值(X
n
，Y
n
，Z
n
)，以及对应代码行的旋转位置角度值A
n
；其中X
n
为第n行加工刀具代码中沿加工机床横轴X坐标值，Y
n
为第n行加工刀具代码中位于水平面且垂直于横轴的纵轴Y上对应坐标值，Z
n
为第n行加工刀具代码中同时垂直于横轴和纵轴的高度方向坐标轴Z上的坐标值；
[0026]利用计算式获得第n行加工刀具坐标值对应的刀路轨迹坐标(x
n
，y
n
，z
n
)，
[0027]利用计算式获得加工叶片在绕机床横向X轴旋转运动中，旋转位置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粗加工、半精加工叶片流道面的数控编程方法，其特征在于，包括：根据设计叶片流道面构型、刀具规格及加工编程软件坐标系，采用加工编程软件生成加工刀具加工叶片流道面的标准ISO格式程序；所述标准ISO格式程序中每个代码行包括加工刀具相对于加工编程软件坐标系零点的空间位置代码，以及待加工叶片在绕机床旋转运动中相对于叶片初始位置角度的旋转位置角度值代码；将标准ISO格式程序转化为刀路轨迹源文件cls文件，所述刀路轨迹源文件cls文件包含加工刀具运动指令和叶片运动指令；在刀路轨迹源文件cls文件的加工刀具运动指令中添加待加工叶片对应的刀路工单名称、刀具名、刀具直径大小、圆角半径、刃长参数和转速进给，在加工刀具空间运动未贴近零件的代码行前添加非切削空间运动指令RAPID，生成cls刀路文件；将待加工叶片三维模型和对应的cls刀路文件导入至叶片加工软件中，在加工软件自动生成的刀具中编辑加工刀具名称，输入数控刀具长度值后进行运算，输出得到加工软件使用加工刀具进行粗/半精加工叶片流道面的数控加工程序。2.根据权利要求1所述的数控编程方法，其特征在于，在获得的标准ISO格式程序中，对加工运动中加工刀具脱离叶片后更换加工部位的前后代码行数据进行判断，若更换位置前后的旋转位置角度值代码中旋转位置角度值之差大于90
°
，则在这两行代码之间添加至少一个新的控制代码行，插入的代码行中加工刀具相对于加工编程软件坐标系零点的空间位置代码值不变，且旋转位置角度值取变化前后中间值。3.根据权利要求2所述的数控编程方法，其特征在于，添加新的控制代码行时，采用前后旋转位置角度值之差以20
°
为变化量递增或递减的形式，插入多行控制代码行。4.根据权利要求1所述的数控编程方法，其特征在于，将标准ISO格式程序转化为刀路轨迹源文件cls文件的步骤包括：提取标准ISO格式程序中每个代码行的加工刀具相对于加工编程软件坐标系零点的空间位置代码中的坐标值(X
n
，U
n
，Z
n
)，以及对应代码行的旋转位置角度值A
n
；其中X
n
为第n行加工刀具代码中沿加工机床横轴X坐标值，Y
n
为第n行加工刀具代码中位于水平面且垂直于横轴的纵轴Y上对应坐标值，Z
n
为第n行加工刀具代码中同时垂直于横轴和纵轴的高度方向坐标轴Z上的坐标值；利用计算式获得第n行加工刀具坐标值对应的刀路轨迹坐标(x
n
，y
n
，z
n
)，利用计算式获得加工叶片在绕机床横向X轴旋转运动中，旋转位置角度值对应的旋转角度位置方向矢量，i为沿机床X轴方向的单位向量，j为沿机床Y轴方向的单位向量，k为沿机床Z轴方向的单位...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡典祥，刘定坤，刘超，
申请(专利权)人：中国航发航空科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：