[发明专利]一种航空薄壁叶片补偿加工方法

摘要

本发明涉及一种航空薄壁叶片补偿加工方法，属于机械工程领域精密零部件的补偿加工领域。该方法针对叶片加工过程中的变形、误差难以预测，加工精度控制困难等难题，通过获取加工过程中零件的测点坐标，利用数字化建模、数控加工、离线检测路径规划、点云拟合、加工代码再生等过程，进行精确的预测性补偿加工，达到航空薄壁叶片在线测量、变形补偿等目的，克服了目前叶片类自由曲面零件加工过程加工偏差抑制困难的难题，可提高该类叶片加工精度，降低了废品率且显著提高了薄壁叶片的加工质量。

主权项

一种航空薄壁叶片补偿加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建模和数控加工代码生成，在CAM软件中建立薄壁叶片三维模型，并在CAM软件的数控加工软件模块中进行操作，分别规划工件粗加工、半精加工、精加工的加工工艺参数、刀具运动路径，生成数控加工代码文件，并将刀轨信息转换成适合数控系统能够识别的数控代码，其中粗加工去除工件的大部分余量，半精加工与精加工的工艺参数设计的完全相同；步骤2：在数控加工仿真软件环境下对薄壁叶片三维模型进行加工仿真，看是否存在刀具和工件碰撞情况，是则返回步骤1，修正刀具运动轨迹；否则将刀轨信息转换成适合数控系统能够识别的数控代码，转步骤3；步骤3：在所述CAM软件中，对航空薄壁叶片三维模型中进行测量点位提取，然后在薄壁零件表面从上到下，在垂直于叶片辐向方向，按一定的间距依次截取多条线段，并从线段中均匀提取测量的点位，生成测量点数据文件；步骤4：利用在机测量路径规划软件将所述薄壁叶片三维模型和所述测量点位进行匹配，规划好测量路径后，输出数控系统能够识别的数控测量代码；步骤5：将工件毛坯安装到数控机床的工作台上，将步骤1中生成的数控加工代码导入到数控机床中；先进行粗加工，粗加工完成后更换刀具，进行半精加工；步骤6：半精加工完成后，将步骤4中生成的数控测量代码导入数控机床中，把刀具更换成机床测头；通过对刀，使测量坐标系与加工坐标系保持一致；运行数控测量代码进行在机测量，获取所有规划点的X、Y、Z三个坐标的数据；生成和导出测量信息文件；步骤7：将所述测量信息文件导入到在机测量路径规划软件中，与薄壁叶片三维模型上对应点进行对比，计算出实际加工工件的每个点位的X、Y、X坐标与理论模型点三个坐标的位置偏差，以及全体点位的均值偏差、最大偏差、最小偏差参数；步骤8：根据各测点测偏差，采用镜像补偿方法，即在误差的反方向，设置与误差大小相同的偏移量，修正步骤1生成的数控加工代码文件。