[发明专利]闭式整体叶盘叶片精加工方法

权利要求书

1.一种闭式整体叶盘叶片精加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：确定加工方向；

步骤1.1：定义从叶片前缘到后缘的方向为长度方向；

步骤1.2：定义从围带到轮毂方向为深度方向；

步骤1.3：定义绕叶盘旋转方向从一侧叶片到另一侧叶片为宽度方向；

步骤2：确定加工曲线及曲面；

步骤2.1：定义前缘最高点为前缘极点，后缘最低点为后缘极点；定义前缘极点所对应的曲线为前缘极曲线，后缘极点所在的曲线为后缘极曲线；

步骤2.2：将前缘极曲线绕叶盘旋转轴旋转得到的回转面定义为前缘封闭曲面，将后缘极曲线绕叶盘旋转轴旋转得到的回转面定义为后缘封闭曲面；

步骤3：刀路规划；

步骤3.1：确定叶片面的内层偏置面和外层偏置面；

步骤3.2：确定分层面；

步骤3.3：通过内层偏置面和外层偏置面分别与分层面求交，确定内层偏置面上的刀路轨迹曲线和外层偏置面上的进刀轨迹曲线和退刀轨迹曲线；

步骤3.4：通过前缘封闭曲面、后缘封闭曲面确定长度终止曲线；

步骤3.5：通过长度终止曲线确定刀路轨迹曲线、进刀轨迹曲线和退刀轨迹曲线前缘、后缘两部分；

步骤3.6：根据选择是从前缘或后缘进刀，选择刀位轨迹曲线、进刀轨迹曲线和退刀轨迹曲线的前缘或后缘部分轨迹曲线确定最终的进刀轨迹曲线和退刀轨迹曲线；

步骤3.7：通过最终的进刀轨迹曲线和退刀轨迹曲线确定最终的刀路轨迹；

步骤3.1中所述确定叶片面的内层偏置面和外层偏置面的方法是：以叶片的最大u值在叶片上取一条等参线即v线，将该等参线在叶片面的v值区间范围内线性插值出n个v值；再在叶片面的u值范围内线性插值得到m个u值；以n个v值和m个u值一一对应，求得叶片面上的m*n个点，并且求得这些点的法向；将这些点沿法向方向偏置一个刀具半径，将偏置后的点沿v向拟合成曲线，如此得到n条叶片面的偏置曲线，称为内层偏置面；再同样将原来的点沿法向方向偏置两个刀具半径，将偏置后的点沿v向拟合成曲线，如此再得到n条叶片面的偏置曲线，称为外层偏置面；

步骤3.2中所述确定分层面的方法是：用一个辅助面穿过轮毂面、围带面得到两条交线，在这两条交线上分别离散x个点，再将这些点对应连接，得到x条线段，再根据设置的加工深度，分别在这些线段上按范围比例截取一段线段，然后分别将这些截取后的线段离散成y个点，按顺序取这些线上的第1个离散点拟合成一条母线，再取第2个 离散点拟合成一条母线，以此类推，得到y条母线，以这些母线绕叶盘旋转轴做回转面，得到y个分层面；

步骤3.3中所述确定内层偏置面上的刀路轨迹曲线和外层偏置面上的进刀轨迹曲线和退刀轨迹曲线的方法是：将内层偏置面与y个分层面求交，每与一个分层面求交后得到n个点，再将这些点拟合成曲线，如此得到了内层偏置面上的y条刀路轨迹曲线，再将外层偏置面与第1个和第y个分层面求交，每与一个分层面求交后得到n个点，将这些点拟合成曲线，如此得到外层偏置面上的进刀轨迹曲线和退刀轨迹曲线；

步骤3.4中所述确定长度终止曲线的方法是：取前缘极曲线、后缘极曲线绕叶盘旋转轴做回转面，得到前缘封闭曲面、后缘封闭曲面，用一个辅助面穿过前缘封闭曲面和后缘封闭曲面，得到两条交线，在这两条交线上分别离散i个点，再将这些点对应连接，得到i条线段，根据设置的加工长度，依比例分别在i条线段上取长度终止点，将i个长度终止点分别拟合成长度终止曲线；

步骤3.5中所述确定刀路轨迹曲线、进刀轨迹曲线和退刀轨迹曲线前缘、后缘两部分的方法是：将长度终止曲线绕叶盘旋转轴做回转面，再将这个面与y条刀路轨迹曲线、进刀轨迹曲线和退刀轨迹曲线求交，将刀路轨迹曲线、进刀轨迹曲线和退刀轨迹曲线截断为前缘、后缘两部分；

步骤3.6所述确定最终的进刀轨迹曲线和退刀轨迹曲线的方法是：根据选择是从前缘或后缘进刀，选择前缘或后缘部分轨迹曲线，取进刀轨迹曲线、退刀轨迹曲线的前缘极点或后缘极点，进刀轨迹曲线以前缘极点或后缘极点为起点，只取叶盆一侧的曲线；退刀轨迹曲线以前缘极点或后缘极点为终点，如果刀路轨迹曲线数目y为偶数，则只取叶盆一侧的曲线，否则只取叶背一侧的曲线，得到最终的进刀轨迹曲线和退刀轨迹曲线；

步骤3.7中所述确定最终的刀路轨迹的方法是：以最终的进刀轨迹曲线在叶盆侧的终点，连接第1条刀路轨迹曲线在叶盆侧的起点；然后以第1条刀路轨迹曲线在叶背侧的终点，连接第2条刀路轨迹曲线在叶背侧的起点；以此类推，以第y条刀路轨迹曲线在叶盆侧的终点，若y为奇数，则第y条刀路轨迹曲线在叶背侧的终点，连接最终的退刀轨迹曲线在叶盆侧的起点，若y为奇数，则退刀轨迹曲线在叶背侧的起点，以此完成整个刀路轨迹的连接，得到整个加工区域最终的刀路轨迹。