[发明专利]一种近净成形叶片重构型面刀具轨迹的调整方法

说明书

本发明涉及一种近净成形叶片重构型面刀具轨迹的调整方法，包括以下步骤：获取理论加工型面上的第一特征点、实际加工型面上的第二特征点并关联；进行实际加工型面向第一特征点的曲面变形；获取刀具切触点、刀轴矢量、曲面参数和刀轴角度的第一序列；计算每条切触线的最大弦长误差和最大残留高度；在实际加工型面上计算切触点和法向矢量，获取第三序列；对每个刀具切触点进行检查、调整和补全；旋转法向矢量为刀轴矢量；采用二次规划方法对刀轴矢量进行光顺优化，确定实际加工型面的刀具轨迹。该近净成形叶片重构型面刀具轨迹的调整方法的目的是解决近净成形叶片重构型面刀具轨迹的调整过程中偏差大的问题。

技术领域

本发明涉及计算机辅助制造技术领域，具体涉及一种近净成形叶片重构型面刀具轨迹的调整方法。

背景技术

近净成形叶片，如空心叶片、精锻叶片、线性摩擦焊整体叶盘叶片和修复叶片等，在前序成形工序的影响下呈现出实际位置无法与工艺设计中的理论位置重合、加工型面与非加工型面交错等特点，造成加工型面实际形位与工艺设计中的理论形位不一致，难以保证加工光顺性和公差要求，需要针对性的重构加工型面加以解决。

由于实际加工型面和理论加工型面之间存在一定的偏差，需要对实际加工型面重新进行数控加工轨迹规划，采用人工编程方法需要对每件近净成形叶片针对性的编制数控加工程序，难以适应大批量生产的需求。

现有的方法主要采用距离法，将原数控加工程序的点位按照最近距离的方法映射到新加工型面上，同时将刀轴矢量加载到新刀位点上，这种方法存在一定的局限性：

(1)理论加工型面和实际加工型面存在一定的偏差，可能存在多个原刀位点映射到同一个实际刀位点，造成刀具轨迹不正确；

(2)刀位点调整过程不考虑实际加工型面的几何特性，实际加工型面的弦长误差和残余高度无法与理论加工型面的数控加工轨迹一致；

(3)刀轴矢量相对实际加工型面的角度有所变化，造成加工过程的不平稳。

因此，发明人提供了一种近净成形叶片重构型面刀具轨迹的调整方法。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种近净成形叶片重构型面刀具轨迹的调整方法，通过理论加工型面和实际加工型面、以及理论刀具轨迹与理论加工面的形位对应关系，自动对理论刀具轨迹进行调整和优化，解决了近净成形叶片重构型面刀具轨迹的调整过程中偏差大的技术问题。

(2)技术方案

本发明提供了一种近净成形叶片重构型面刀具轨迹的调整方法，包括以下步骤：

获取近净成形叶片的理论加工型面上的第一特征点P_g、实际加工型面上的第二特征点R_g，并关联所述第一特征点P_g和所述第二特征点R_g；

计算所述第二特征点R_g的曲面参数；

进行所述实际加工型面向所述第一特征点P_g的曲面变形；

获取理论刀位点文件中的刀具切触点、刀轴矢量、曲面参数和刀轴角度的第一序列{(CC_i，t_i):u_i，v_i，α_i，β_i}_nom；