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1、·電氣技術(shù)與自動化·劉廣領(lǐng)，等·葉片等殘留高度數(shù)控螺旋銑加工刀具軌跡的規(guī)劃算法葉片等殘留高度數(shù)控螺旋銑加工刀具軌跡的規(guī)劃算法劉廣領(lǐng)。周來水。安魯陵(南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院。江蘇南京210016)摘要：根據(jù)葉片的曲面特征，提出了基于等殘留高度的葉片五坐標(biāo)數(shù)控螺旋銑加工方法，設(shè)計(jì)了刀具軌跡生成算法，在UG二次開發(fā)環(huán)境下編程實(shí)現(xiàn)。該方法滿足相鄰刀軌之間的等殘留高度要求，無冗余刀軌。避免了刀軌間的抬刀，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)的切削加工，在滿足誤差要求的前提下可顯著提高加工的效率。關(guān)鍵詞：葉片；等殘留高度；螺旋銑加工；刀具軌跡中圖分類號：T
2、G547；V232．4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1671-5276(2011)04-0153-03ToolPathPlanningAlgorithmforIso·scallopNCSpiralMachiningofBladeLIUGuang．1ing．ZH0ULai—shui．ANLu．1ing(CollegeofMechanicalandElectronicEngineer，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract
3、：Accordingtothesurfacecharacteristicoftheblade，thefive—axisiso-scallopNCspiralmachiningmethodisproposedandimplementedwiththeUGopen．Theiso—scalopismetandtheredundanttoolpathiseliminated．Thismethodcanavoidtheliftbe—tweenadjacenttoolpathsandmakethemachiningcontinuou
4、s．Comparedwiththeexistingmethod，theproposedmethodimprovestheeficiencywithmeetingtherequirementofprescribederror．Keywords：blade；Iso-scalop；spiralmachining；toolpath葉片類零件在航空航天、水電、船舶行業(yè)有廣泛的用高度數(shù)控螺旋銑刀軌生成方法。該方法在保證相鄰螺旋刀途?。在航空發(fā)動機(jī)制造中各類葉片所占比重約軌之間殘留高度等于加工允許誤差的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了刀具的30％L2J
5、，是航空發(fā)動機(jī)中的核心零件。目前該類零件常連續(xù)進(jìn)給，從而使得加工能夠高速、高效的進(jìn)行。本文在UG用加工工藝主要有數(shù)控加工、電解加工、精密鍛造或鑄造二次開發(fā)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了該算法，并給出刀軌生成實(shí)例。等方法。其中，數(shù)控加工以其效率高、品質(zhì)好、柔性高等優(yōu)點(diǎn)而成為葉片加工的首選方法。1算法的基本思想葉片曲面的典型特征是截面線參數(shù)方向具有周期性。若能根據(jù)該特征生成螺旋刀軌，則會顯著提高數(shù)控加工的1．1刀軌要求效率。目前，國內(nèi)葉片制造商一般從國外購買專用于葉片數(shù)控加工的軟件，這些專用軟件中包含了用于葉片數(shù)控螺如圖1所示的典型葉片模型，
6、設(shè)葉片曲面方程S=S旋銑加工的功能，生成的刀軌形狀類似于螺栓上的螺紋，(，)。不失一般性，設(shè)沿著葉片徑向方向?yàn)閰?shù)向，沿避免了普通曲面橫向相鄰刀具軌跡之間的進(jìn)刀。但是此葉片截面線方向?yàn)椤皡?shù)向，并且在定義域范圍內(nèi)被規(guī)范類軟件一般索價(jià)昂貴，而國內(nèi)尚無此類商品化的軟件。白化為[0，1]。璃等給出了四坐標(biāo)葉片螺旋銑數(shù)控加工編程算法，刀在參數(shù)=0處將葉片曲面裁開，該葉片模型的相應(yīng)的參軌規(guī)劃以等參數(shù)劃分為基礎(chǔ)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇步長。仵高升數(shù)域如圖2所示。刀軌從s(0，0)開始，參數(shù)和分別從0等在文獻(xiàn)[1]基礎(chǔ)上研究了緣頭處的刀軸勻化。
7、目前變化到1，在葉片曲面上形成一條螺旋線。若要加工出符合在復(fù)雜曲面數(shù)控加工中，基于等殘留高度的數(shù)控加工軌跡誤差要求的葉片曲面，需要多條這樣的螺旋線首尾相連，這生成方法占重要地位。該方法保證了相鄰刀具軌跡之時(shí)，參數(shù)仍然從0到1，而參數(shù)則多次重復(fù)從0到1。設(shè)間殘留高度等于加工中允許的誤差，從而可提高數(shù)控加工參數(shù)u從0到1的一段刀軌稱作一條螺旋刀軌，則曲面上相的效率，保證加工品質(zhì)。但目前已有的等殘留高度軌跡法鄰螺旋刀軌之間所對應(yīng)的參數(shù)關(guān)系如圖2中所示。只適用于非周期性曲面，若應(yīng)用在葉片這種典型特征如圖2所示，若生成等殘留刀具軌
8、跡，則需滿足：曲面上，則會造成相鄰的刀具軌跡間的橫向進(jìn)刀，不能夠1)第n條螺旋刀軌與第n+1條螺旋刀軌之間的殘利用曲面封閉連續(xù)的特征形成螺旋刀軌，刀具進(jìn)給速度大留高度等于加工允許誤差；幅下降，導(dǎo)致刀具不能始終保持均勻的高速切削，影響了2)第／7,條螺旋刀軌的結(jié)束點(diǎn)為第n+1條螺旋刀軌切削效率。開始點(diǎn)；現(xiàn)利用葉片曲面閉
