基于砂帶磨削工藝的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片數(shù)控加工自動(dòng)編程方法研究.pdf

1、目前我國(guó)正大力推進(jìn)先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造領(lǐng)域的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)葉片制造作為該領(lǐng)域極重要的組成，其磨削加工工藝方法已經(jīng)逐步摒棄了加工效率低下、表面質(zhì)量不一的手工拋磨，快速向多軸數(shù)控加工模式發(fā)展。航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片屬于典型的自由曲面難加工工件，其制造材料也以難加工的高溫合金、鈦合金等為主，傳統(tǒng)的加工方法存在加工效率和精度低、材料易燒傷、易出現(xiàn)欠切或過切的情況，而運(yùn)用本文所述七軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控砂帶磨削的加工工藝與設(shè)備可以有效解決上述問題。
　　除此之外，

2、合理的數(shù)控程序也是也是保證加工質(zhì)量的重要因素。由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的加工方法在國(guó)際上屬于保密范疇，自行開發(fā)出適合專用磨床的自動(dòng)編程系統(tǒng)就顯得尤為必要，而具體的編程方法又要受到機(jī)床結(jié)構(gòu)、加工工藝特點(diǎn)及葉片模型情況等因素的影響。本文針對(duì)加工對(duì)象特點(diǎn)，結(jié)合工藝及加工裝置進(jìn)行探究后，基于UG/Open API和C++編制出一套適用性較好、精度較高的砂帶磨削自動(dòng)編程系統(tǒng)，所做工作主要如下：
　　①對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的造型進(jìn)行探討，分析其加工難點(diǎn)

3、，并以高溫鎳基合金為例，研究葉片材料砂帶磨削加工的工藝特點(diǎn)、合理磨削參數(shù)和磨削燒傷情況，為數(shù)控加工及合理編程參數(shù)選取打下基礎(chǔ)，并基于此，提出七軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控砂帶磨削方法與裝置。
　?、卺槍?duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片CAD模型，闡述磨削刀路軌跡規(guī)劃、刀路參數(shù)的計(jì)算方法，運(yùn)用D-H法實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位參數(shù)到數(shù)控程序的轉(zhuǎn)換。運(yùn)用有限元方法和數(shù)值擬合，實(shí)現(xiàn)彈性變形量預(yù)測(cè)與補(bǔ)償，并通過浮動(dòng)磨削結(jié)構(gòu)進(jìn)行法向軸壓力的控制，解決磨削余量不均的問題。
　?、坩槍?duì)一些葉

4、片參數(shù)線或截面線分布無(wú)法作為規(guī)劃刀路的情況，探討不依賴線離散的基于限定殘留高度和走刀誤差的刀觸點(diǎn)搜索方法。進(jìn)行合理步長(zhǎng)與行距的判別與優(yōu)化研究，提出葉片數(shù)控編程中接觸輪輪軸矢量突變的處理方法。
　?、芾肅++及UG Open/API進(jìn)行自動(dòng)編程系統(tǒng)的二次開發(fā)，利用UI Styler、Menu Script進(jìn)行菜單及對(duì)話框設(shè)計(jì)，通過API函數(shù)及編寫的用戶函數(shù)實(shí)現(xiàn)模型導(dǎo)入、坐標(biāo)系調(diào)整、加工區(qū)域獲取、多方法的刀觸點(diǎn)生成、加工余量提取以及