[发明专利]叶片进排气边数控抛光方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种叶片数控抛光方法，特别是涉及一种叶片进排气边数控抛光方法。

背景技术

叶片进排气边的表面质量对燃气涡轮发动机工作的可靠性和故障率都有决定性的意义。通常，发动机的工作效率取决于叶片的工作性能，而叶片的进气边、和排气边的形状对整个叶片的气动性能有非常重要的作用。

由于叶片薄、扭曲度大、叶展长、受力易变形,造成加工抛光极为困难。目前国内针对叶片进排气边部分，主要是采用人工抛光的方式。人工抛光过程去除量不均匀，进排气边部分形状精度难以控制，有可能导致叶片进排气边的轮廓度超差，另外工人的劳动强度大，对工人的技术和经验要求很高。这些造成抛光效率低，远远不能满足叶片大批量生产的需求。

零件数控精加工之后，也有采用磨粒流抛光和机械振动光饰。但限于叶片进排气边的特点，磨粒流抛光和机械振动抛光容易造成损伤，影响叶片的气动性，还不能应用到实际生产中。

文献1“授权公告号是CN102259300B的中国专利”公开了一种一种用于叶片进/排气边的抛光机构，该抛光机构采用引腰鼓形导轮引导抛光砂带进行抛光，以圆弧面逼近进排气边的自由曲面极易形成抛光余量不均匀。

文献2“授权公告号是CN102306010B的中国专利”公开了一种用于数控抛光叶片型面的抛光轨迹确定方法。该方法针对叶片型面提出了一种用直纹面逼近自由曲面的方法，该方法对于曲率较小的叶盆叶背效果明显，但对于曲率半径极小的进排气边并不适用。

发明内容

为了克服现有叶片数控抛光方法实用性差的不足，本发明提供一种叶片进排气边数控抛光方法。该方法采用“3+1”轴数控机床编程方法，利用页轮对进排气边部分进行纵向抛光，即刀具沿叶片积叠轴方向做进给运动。将叶片通过榫根定位装夹在“3+1”轴数控机床上，使用页轮作为抛光刀具，通过提取视图最大轮廓线的方式获得刀触点轨迹，并进行走刀路径规划，利用分行定轴加工的方式控制页轮姿态和轨迹，对进排气边进行纵向抛光。本发明方法可以避免背景技术方法对叶片表面造成的损伤，解决现有的抛光方法中存在的抛光余量不均匀，对叶片极小曲率半径区域不适用的问题，实用性强。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种叶片进排气边数控抛光方法，其特点是采用以下步骤：

步骤一、将叶片1装夹在3+1轴数控机床上。叶片1通过榫根定位，使叶片1的积叠轴与机床A轴6重合。叶片1安装在夹具体3上与榫根相契合的通槽中，定位销4限定叶片1在通槽中的位置，并通过紧定螺钉5和压紧销2顶紧。夹具体3固定在数控机床的转轴上。抛光工具采用圆柱形的页轮11。

步骤二、确定排气边抛光区域初始边界轮廓线8，记为空间曲线L_1,0，初始边界轮廓线8是在页轮轴线12方向不变的情况下能够与叶片1连续接触的最靠近叶盆方向的接触线。第一步，调整工件坐标系，使其X轴与在数控机床上定位后叶片1的积叠轴重合。第二步，利用建模软件中的视图转换功能，使叶片1模型正视于工件坐标系下的XOY平面。第三步，先通过视图的定向功能，使工件坐标系绕X轴负方向旋转，以5°为单位调整叶片1的位置。再通过视图的微调功能，以0.5°为单位调整叶片1的位置，并对提取到的视图最大轮廓线进行检验，直到出现的叶片临界最大轮廓线在排气边部分连续，则该视图下的最大轮廓线即为初始边界轮廓线8。