[发明专利]空间旋转和平移协同运动的整体叶盘一体化电解成型方法

权利要求书

1.一种空间旋转和平移协同运动的整体叶盘一体化电解成型方法，整体叶盘毛坯电解加工采用工具阴极空间复合运动轨迹来实现，整体叶盘毛坯工件既有轮毂端面溶解又有成型叶片侧面溶解，既可电解加工整体叶盘轮毂型面又可兼顾叶片型面电解加工，先加工整体叶盘所有叶盆型面或叶背型面，然后工具阴极和整体叶盘毛坯回退到初始位置，再电解加工整体叶盘所有叶背型面或叶盆型面，实现叶栅通道预加工和叶片型面精加工一次电解成型，其特征在于包括以下几个过程：

步骤1、整体叶盘毛坯工件装夹在可轴向旋转与径向平移的工件数控平台上，工具阴极装夹在可沿自身轴线旋转与径向平移的阴极数控平台上，两个数控平台均可实现0.1°旋转步长和0.001m平移步长的运动精度；

步骤2、根据整体叶盘标准叶片数模将叶片控制线条数进行离散化，叶盘第k₁条控制线对应叶盘第k₁设计位置，叶盘第k₂条控制线对应叶盘第k₂设计位置，以此类推，叶盘第k_n条控制线对应叶盘第k_n设计位置，n＝1、2、3……；

步骤3、叶盆型面一体化成型方式

步骤3-1、根据cos(θ)法计算整体叶盘毛坯旋转角度，定义此旋转角度为预设角度，启动工件数控平台驱动器驱动数控平台带动整体叶盘毛坯以预设角度为基准以0.1°旋转步长进行旋转运动，启动阴极数控平台驱动器驱动数控平台带动阴极工具绕自身轴线按照0.1°旋转步长进行运动；设计的叶盆型面发生变化，获得叶盆第k₁设计位置的离散点集，通过和标准叶片型面比较，选择叶盆第k₁设计位置离散点集与标准型面叶盆第k₁条控制线离散点集误差最小所对应的旋转角度作为工件数控平台和阴极数控转台驱动器的叶盆第k₁设计位置的实际驱动角度；

步骤3-2、启动阴极数控平台驱动器驱动数控平台带动阴极工具沿径向进给方向以径向进给步长0.001m进行运动，阴极工具径向平移进给直至叶盘第k₂条控制线位置；启动工件数控平台驱动器驱动数控平台带动整体叶盘毛坯以预设角度为基准以0.1°旋转步长进行旋转运动，设计的叶盆型面发生变化，获得叶盆第k₂设计位置的离散点集，通过和标准叶片型面比较，选择叶盆第k₂设计位置离散点集与标准型面叶盆第k₂条控制线离散点集误差最小所对应的旋转角度作为工件数控平台和阴极数控转台驱动器的叶盆第k₂设计位置的实际驱动角度；并记录径向进给平移运动参数；

步骤3-3、工具阴极数控平台不断持续径向进给，依次获得整体叶盘当前叶片叶盆第k_n个设计位置，n＝3、4、5……，得到当前叶片叶盆第k_n个设计位置n＝3、4、5……工件数控平台和阴极数控平台所有驱动器的旋转运动的实际驱动角度与径向平移运动的平动参数；

步骤3-4根据整体叶盘毛坯中心旋转轴以叶片数量为基数均分成m个数位点，定义整体叶盘毛坯驱动器旋转角度θ＝360°/m，顺时针旋转θ度，重复步骤3-1至步骤3-3电解加工整体叶盘所有叶片的叶盆型面；

步骤4、叶背型面一体化成型方式

步骤4-1、工具阴极回退原点，启动工件数控平台驱动器驱动数控平台带动整体叶盘毛坯以预设角度为基准以0.1°旋转步长进行旋转运动，启动阴极数控平台驱动器驱动数控平台带动阴极工具绕自身轴线按照0.1°旋转步长进行运动；设计的叶背型面发生变化，获得叶背第k₁设计位置的离散点集，通过和标准叶片型面比较，选择叶背第k₁设计位置离散点集与标准型面叶背第k₁条控制线离散点集误差最小所对应的旋转角度作为工件数控平台和阴极数控平台驱动器的叶背第k₁设计位置的实际驱动角度；

步骤4-2、启动阴极数控平台驱动器驱动数控平台带动阴极工具沿径向进给方向以径向进给步长0.001m进行运动，阴极工具径向平移进给直至叶盘第k₂条控制线位置；启动工件数控平台驱动器驱动数控平台带动整体叶盘毛坯以预设角度为基准以0.1°旋转步长进行旋转运动，设计的叶背型面发生变化，获得叶背第k₂设计位置的离散点集，通过和标准叶片型面比较，选择叶背第k₂设计位置离散点集与标准型面叶背第k₂条控制线离散点集误差最小所对应的旋转角度作为工件数控平台和阴极数控平台驱动器的叶背第k₂设计位置的实际驱动角度；并记录径向进给平移运动参数；

步骤4-3、工具阴极数控平台不断持续径向进给，依次获得整体叶盘当前叶片叶背第k_n个设计位置，n＝3、4、5……，得到当前叶片叶背第k_n个设计位置n＝3、4、5……工件数控平台和阴极数控平台所有驱动器的旋转运动的实际驱动角度与径向平移运动的平动参数；

步骤4-4、根据整体叶盘毛坯中心旋转轴以叶片数量为基数均分成m个数位点，定义整体叶盘毛坯驱动器旋转角度θ＝360°/m，逆时针旋转θ度，重复步骤4-1至步骤4-3电解加工整体叶盘的所有叶片的叶背型面。