[发明专利]一种加工汽轮机动叶片叶身曲面的方法

权利要求书

1.一种加工汽轮机动叶片叶身曲面的方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤(1)：构造汽轮机动叶片叶身曲面模型：根据动叶片叶身各截面的型值点数据，构造出叶身曲面模型；

步骤(2)：环形刀盘的规格计算：根据步骤(1)构造的叶身曲面模型以及微分几何，计算出叶身曲面的凹面的最小曲率半径η_jmin，依据环形刀盘与动叶片叶身曲面不产生空间干涉的原则，计算出环形刀盘的刀盘半径，从而确定环形刀盘上的机夹刀片的规格；

步骤(3)：加工工艺参数的设定：在步骤(2)的基础上，设定动叶片叶身曲面多轴联动加工的工艺参数；

步骤(4)：刀具轨迹的计算：根据动叶片叶身曲面的模型、选取的机夹刀具规格、环形刀盘的刀盘直径以及步骤(3)中设定的工艺参数，生成环形刀盘的刀位点数据；然后依据数控机床的结构类型与数控系统，生成多轴联动的刀位点数据；环形刀盘的刀位点数据和多轴联动的刀位点数据构成符合动叶片加工要求的刀具运动轨迹；

步骤(5)：切削加工：装夹动叶片毛坯，启动数控机床，加工动叶片的叶身曲面。

2.根据权利要求1所述的一种加工汽轮机动叶片叶身曲面的方法，其特征是，在所述的步骤(4)和步骤(5)之间增加步骤(4-5)：仿真检验，步骤(4-5)的操作方法如下：对步骤(4)生成的刀具运动轨迹在仿真软件上对其进行仿真校验，若加工误差超过叶片曲面的加工要求或者出现碰撞现象，返回步骤(2)；若符合加工要求，则进行下一步操作。

3.根据权利要求1所述的一种加工汽轮机动叶片叶身曲面的方法，其特征是，所述步骤(2)中，环形刀盘的刀盘半径的计算公式为：

R+r≤η_jmin

其中：R—环形刀盘的半径，

r—机夹刀片的刀尖半径。

4.根据权利要求1所述的一种加工汽轮机动叶片叶身曲面的方法，其特征是，本方法所采用的机床为C、X、Z三轴联动的旋风铣床，其中动叶片的叶身轴线为Z轴，绕叶身轴线的旋转轴为C轴，X轴与叶身轴线垂直。

5.根据权利要求4所述的一种加工汽轮机动叶片叶身曲面的方法，其特征是，步骤(4)中，多轴联动的刀位点数据的计算公式为：

X=x2+y2Z=zC=arctan(yx)]]>

其中：X—机床X轴的刀位点数据，

Z—机床Z轴的刀位点数据，

C—机床C轴的刀位点数据，

x—旋风铣刀中心点相对于工件坐标系在X轴的坐标值，

y—旋风铣刀中心点相对于工件坐标系在Y轴的坐标值，

z—旋风铣刀中心点相对于工件坐标系在Z轴的坐标值。

6.根据权利要求1所述的一种加工汽轮机动叶片叶身曲面的方法，其特征是，步骤(4)中，将多轴联动的刀位点数据文件编译成数控机床可读的G代码程序。

7.根据权利要求6所述的一种加工汽轮机动叶片叶身曲面的方法，其特征是，步骤(6)中，将所述的程序输入数控机床。