[发明专利]一种高温合金复杂曲面零件的数控加工方法

摘要

一种高温合金复杂曲面零件的数控加工方法，解决高温合金复杂曲面零件加工过程中产生过切和振纹的问题。该方法借助于四元数节点光顺法、POWERMILL软件和五轴高速加工中心实现，首先根据四元数节点光顺法使节点的刀具姿态光顺，然后通过POWERMILL软件获得节点分布均匀的刀具加工轨迹，并生成数控加工程序，在数控系统中对数控加工程序进行优化，实现数控加工系统对复杂曲面零件的加工。本发明方法结合四元数节点光顺法、POWERMILL软件处理及数控加工程序优化方法，消除了高温合金复杂曲面零件加工过程中产生的过切和振纹。

主权项

一种高温合金复杂曲面零件的数控加工方法，借助于四元数节点光顺法、POWERMILL软件和五轴高速加工中心实现，首先根据四元数节点光顺法使节点的刀具姿态光顺，然后通过POWERMILL软件获得节点分布均匀的刀具加工轨迹，并生成数控加工程序，在数控系统中对数控加工程序进行优化，实现数控加工系统对复杂曲面零件的加工，其特征在于：该加工方法包括以下步骤：步骤一、根据复杂曲面零件的数模文件，获取走刀方向发生转向的节点的位置曲面，将节点位置曲面上的离散刀具姿态点矢量设定为单位球面上的离散质点矢量，根据四元数理论，将四元数空间里的N个离散的质点进行曲线拟合，使曲线光顺，得到节点位置曲面的四元数节点光顺表达式；步骤二、将四元数节点光顺表达式输入POWERMILL软件，利用POWERMILL软件提供的曲面投影加工方式，采用驱动曲面方式，调整POWERMILL软件中的公差系数和网格系数的数值，每设置一组公差系数和网格系数数值后，在POWERMILL软件中模拟走刀过程，检查刀轨在工件表面上是否光顺和有无过切产生，选取使刀轨光顺无过切的一组公差系数和网格系数的数据进行保存；步骤三、在POWERMILL软件中，在点分布界面上，输出类型选择“重新分布”，勾中“点分离限界”和“限制最大三角形长度”，实现点分布均匀操作，生成刀轨路径文件，然后通过POWERMILL软件中的后 置处理程序，生成适合五轴高速加工中心的数控加工程序；步骤四、将所述的数控加工程序输入到数控系统中，在数控系统中设置刀具半径补偿值，采用易于加工的金属材料对数控系统中所设定的数控加工程序进行试切校验，将无过切产生的刀具半径补偿值做为设定值，保存到数控系统中；步骤五、在数控系统中，设置曲线节点处的切削速度，采用易于加工的金属材料对数控系统中所设定的数控加工程序进行试切校验，将无振纹产生的切削速度值做为设定值，保存到数控系统中；步骤六、在数控系统中重新生成数控加工程序，数控加工系统利用所述重新生成的数控加工程序，对复杂曲面零件进行加工。