[发明专利]自由曲面离心压气机叶轮五坐标整体铣高效粗加工方法

摘要

本发明提供了一种自由曲面离心压气机叶轮五坐标整体铣高效粗加工方法。首先，将自由曲面离心压气机叶轮的叶片实体模型数据输入计算机；接着以双三次非均匀有理B样条矩阵形式定义叶片的自由曲面为Ω1；然后提取自由曲面Ω1顶部及根部两条自由曲线形成直纹面A1；计算自由曲面Ω1和直纹面A1之间的最大空间距离ΔH1及直纹面A1指向自由曲面Ω1的法向量，并让直纹面A1沿此方向偏置距离ΔH1，得到直纹面A2；计算由直纹面A1、A2组成的带厚度的实体直纹面叶片A；将分流叶片数据输入计算机，计算带厚度的实体直纹面分流叶片SA；计算叶轮待粗加工气流通道，分割加工区域；计算不同高度处的加工区域，利用最大半径刀具、变刀轴矢量与固定刀轴矢量结合原则完成整个刀位轨迹、刀轴矢量的计算；针对五坐标数控机床进行后置处理，在五坐标数控机床实践加工。

主权项

自由曲面离心压气机叶轮五坐标整体铣高效粗加工方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将自由曲面离心压气机叶轮的叶片实体模型数据输入计算机，完成原始自由曲面造型；2)以双三次非均匀有理B样条矩阵形式定义叶片的自由曲面为Ω1；3)提取自由曲面Ω1顶部及根部两条自由曲线形成直纹面A1；4)计算出自由曲面Ω1和直纹面A1之间的最大空间距离ΔH1及直纹面A1指向自由曲面Ω1的法向量n，并让直纹面A1沿此方向偏置距离ΔH1，得到直纹面A2；5)得到由直纹面A1、A2组成的带厚度的实体直纹面叶片A；6)将分流叶片数据输入计算机，按照上面步骤1）到步骤5）对分流叶片数据进行处理，得到带厚度的实体直纹面分流叶片SA；7)结合轮毂数据，得到由叶片、分流叶片、轮毂组成的叶轮待粗加工气流通道，然后按照分流叶片位置分为前面、左侧、右侧三个加工区域；8)逐步抬升轮毂曲面，与叶片、分流叶片相交得到不同高度处的加工区域，从上到下的使用最大半径刀具、变刀轴矢量与固定刀轴矢量结合来完成整个刀位轨迹、刀轴矢量的计算；9)针对所使用五坐标数控机床对计算所得刀位轨迹、刀轴矢量进行后置处理，在五坐标数控机床实践加工。