[发明专利]一种离心式三元叶轮焊接坡口五轴数控加工方法

摘要

本发明公开了一种离心式三元叶轮焊接坡口五轴数控加工方法，具体包括离散处理、计算刀位以及输入执行三个步骤，能够实现两件焊离心式三元叶轮焊接坡口的一键式自动编程。在叶轮铣制工序完成后，在同台五轴机床上直接进行焊接坡口的铣制加工，能够在提高坡口的加工精度和加工效率的同时避免手工修磨对工人健康的危害。

主权项

1.一种离心式三元叶轮焊接坡口五轴数控加工方法，其特征在于，所述加工方法包括如下步骤：1)离散处理，将所述三元叶轮的叶片中性面盖盘曲线表示为NURBS曲线的参数方程形式，并对中性面盖盘曲线进行离散化处理，设置离散参数间隔，得到若干离散点，取其中任意一点A，随后分别求解每个离散点在压力面盖盘曲线和吸力面盖盘曲线上的法向映射点C、B；2)计算刀位，计算离散点A所对应的压力面焊接坡口铣制刀位，首先求得叶片的中性面盖盘曲线在A点的切向矢量以及与矢量所构成平面在A点的法向矢量则矢量与构成切削平面Γ，利用所述切削平面Γ剖切叶片，刀具直径D，长度L，圆柱铣刀上方预留长度m，焊接坡口宽度W，焊接坡口与压力面所成角度α，O为坐标原点，则刀心Q与刀缘F、触点G满足可得刀心Q坐标，且即为刀轴矢量；计算离散点A所对应的吸力面焊接坡口铣制刀位，首先求叶片中性面盖盘曲线在A点的切向矢量求得与所构成平面在A点的法向矢量与所构成平面Π即为切削平面，利用平面Π剖切叶片，刀具直径D，长度L，圆柱铣刀上方预留长度m，焊接坡口宽度W，焊接坡口与吸力面所成角度β，O为坐标原点，则刀心Q与刀缘F、触点E满足可得刀心Q坐标，且即为刀轴矢量；3)输入执行，将叶轮设计数据、刀具尺寸及坡口角度、坡口宽度参数输入Matlab程序，自动输出叶轮焊接坡口数控加工程序。