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

1、目前我國正大力推進先進航空發(fā)動機制造領(lǐng)域的發(fā)展，發(fā)動機葉片制造作為該領(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)動機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，而運用本文所述七軸聯(lián)動數(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)動機葉片的加工方法在國際上屬于保密范疇，自行開發(fā)出適合專用磨床的自動編程系統(tǒng)就顯得尤為必要，而具體的編程方法又要受到機床結(jié)構(gòu)、加工工藝特點及葉片模型情況等因素的影響。本文針對加工對象特點，結(jié)合工藝及加工裝置進行探究后，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編程系統(tǒng)，所做工作主要如下：
　?、賹娇瞻l(fā)動機葉片的造型進行探討，分析其加工難點

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、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)動數(shù)控砂帶磨削方法與裝置。
　?、卺槍娇瞻l(fā)動機葉片CAD模型，闡述磨削刀路軌跡規(guī)劃、刀路參數(shù)的計算方法，運用D-H法實現(xiàn)點位參數(shù)到數(shù)控程序的轉(zhuǎn)換。運用有限元方法和數(shù)值擬合，實現(xiàn)彈性變形量預測與補償，并通過浮動磨削結(jié)構(gòu)進行法向軸壓力的控制，解決磨削余量不均的問題。
　?、坩槍σ恍┤~

4、片參數(shù)線或截面線分布無法作為規(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搜索方法。進行合理步長與行距的判別與優(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。
　　④利用C++及UG Open/API進行自動編程系統(tǒng)的二次開發(fā)，利用UI Styler、Menu Script進行菜單及對話框設(shè)計，通過API函數(shù)及編寫的用戶函數(shù)實現(xiàn)模型導入、坐標系調(diào)整、加工區(qū)域獲取、多方法的刀觸點生成、加工余量提取以及