CN117066966B - 整体叶环空间曲面接刀余量量化及角向调整的加工方法 - Google Patents
整体叶环空间曲面接刀余量量化及角向调整的加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117066966B CN117066966B CN202311339632.6A CN202311339632A CN117066966B CN 117066966 B CN117066966 B CN 117066966B CN 202311339632 A CN202311339632 A CN 202311339632A CN 117066966 B CN117066966 B CN 117066966B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blade
- edge finder
- allowance
- machining
- numerical control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- 230000007306 turnover Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 abstract description 3
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
- B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
- B23Q15/12—Adaptive control, i.e. adjusting itself to have a performance which is optimum according to a preassigned criterion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P17/00—Metal-working operations, not covered by a single other subclass or another group in this subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Abstract
本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种整体叶环空间曲面接刀余量量化及角向调整的加工方法。本发明的技术方案如下：整体叶环空间曲面接刀余量量化及角向调整的加工方法，数控机床编制利用3D寻边器的叶片测量程序，通过3D寻边器对整体叶环的叶片的接刀余量进行测量，分别得到叶片的叶盆及叶背的接刀余量，以此计算出角向调整值；数控机床的加工程序根据角向调整值进行修正后，进行后续加工。本发明提供的整体叶环空间曲面接刀余量量化及角向调整的加工方法，能够对接刀台阶差进行量化，并可算出角向调整角度，以保证接刀效果，加工后的台阶差可以控制在0.015mm以内，经过震动光饰即可满足设计要求。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种整体叶环空间曲面接刀余量量化及角向调整的加工方法。
背景技术
航空发动机的整体叶环包括一体加工成型的内环、叶片与外环，整体叶环零件为闭式结构，在一个工序中无法完成全部叶片型面加工。常规的工艺方法为：叶片的一半型面加工完毕后进行翻面二次装夹，在下一个工序完成叶片的另一半型面对接加工。由于二次装夹，会出现角向偏差及装夹误差，此时按照理论角向不能完成叶片上、下半部的理想对接。零件翻面后，在对接加工的过程中需要操作者根据经验人为调整角向及确定余量，对于操作者的技能要求高，并且台阶差人工准确感知困难，由于感知误差会出现对接加工后的台阶差。为保证加工精度要求，通常需要钳工对于接刀台阶进行钳修处理，由于材料为难加工材料，钳工工作繁重，还容易出现废品。
发明内容
本发明提供一种整体叶环空间曲面接刀余量量化及角向调整的加工方法，能够对接刀台阶差进行量化，并可算出角向调整角度，以保证接刀效果，加工后的台阶差可以控制在0.015mm以内，经过震动光饰即可满足设计要求。
本发明的技术方案如下：
整体叶环空间曲面接刀余量量化及角向调整的加工方法，数控机床编制利用3D寻边器的叶片测量程序，通过3D寻边器对整体叶环的叶片的接刀余量进行测量，分别得到叶片的叶盆及叶背的接刀余量，以此计算出角向调整值；数控机床的加工程序根据角向调整值进行修正后，进行后续加工。
进一步地，所述的整体叶环空间曲面接刀余量量化及角向调整的加工方法，具体包括如下步骤：
1）编制利用3D寻边器的叶片测量程序；在整体叶环的内环与外环之间的等距处设置环形截面，环形截面的直径为D；环形截面与整体叶环的叶片进行模型切割，获得叶片的理论截面，依据理论截面生成利用3D寻边器的叶片测量程序；
2）校准3D寻边器；使3D寻边器接触数控机床一固定不动的部件或者零件；利用手轮使数控机床的主轴移动一定距离，根据3D寻边器表盘指针变化，确定比例系数K，K=机床移动距离/表盘指针变化量；
3）整体叶环的叶片完成上半部分精加工后，对整体叶环翻面进行二次装夹；
4）对整体叶环的叶片下半部分进行粗加工；
5）对整体叶环的一片叶片进行半精加工；
6）通过3D寻边器按照叶片测量程序，对半精加工后的叶片的接刀余量进行测量；3D寻边器测量叶盆时，表盘指针变化量为XA，叶盆的接刀余量为LA，LA=K*XA；3D寻边器测量叶背时，表盘指针变化量为XB，叶背的接刀余量为LB，LB=K*XB；
7)计算角向调整值β；计算公式为：CTAN（β）=（LB-LA）/（D/2）；
8）数控机床的加工程序根据角向调整值进行修正；数控机床的加工程序根据角向调整值修正坐标系角向数值；
9）进行后续加工。
本发明的有益效果为：本发明能够对接刀台阶差进行量化，并可算出角向调整角度，以保证接刀效果，加工后的台阶差可以控制在0.015mm以内，经过震动光饰即可满足设计要求。降低钳工的工作量及劳动强度，提高生产效率。
附图说明
图1为整体叶环设置环形截面示意图；
图2为3D寻边器的测量轨迹示意图；
图3为半精加工后的叶片的接刀余量示意图；
图中：1为环形截面，2为叶片，3为3D寻边器的测量轨迹，4为叶盆，5为叶背。
具体实施方式
整体叶环空间曲面接刀余量量化及角向调整的加工方法，包括如下步骤：
1）编制利用3D寻边器的叶片测量程序；
如图1所示，在整体叶环的内环与外环之间的等距处设置环形截面1，环形截面1的直径为D=800mm；环形截面1与整体叶环的叶片2进行模型切割，获得叶片2的理论截面；依据理论截面生成利用3D寻边器的叶片测量程序，3D寻边器的测量轨迹3如图2所示，3D寻边器的测量轨迹3相对于理论截面的偏移量为3D寻边器的球头半径；
2）校准3D寻边器；
使3D寻边器接触数控机床一固定不动的部件或者零件；在使用3D寻边器时，通过调整3D寻边器的补偿刀长，使3D寻边器示数变化在0.01mm以内；
利用手轮使数控机床的主轴移动0.01mm，3D寻边器表盘指针变化量为0.02mm，比例系数K=0.01/0.02=0.5；
3）整体叶环的叶片完成上半部分精加工后，对整体叶环翻面进行二次装夹；
4）对整体叶环的叶片下半部分进行粗加工，余量为单边1mm；
5）使用余量为0.4mm的程序，对整体叶环的一片叶片进行半精加工；
6）通过3D寻边器按照叶片测量程序，对半精加工后的叶片的接刀余量进行测量；
如图3所示，3D寻边器测量叶盆4时，表盘指针变化量为0.7mm，叶盆4的接刀余量LA=0.5*0.7mm =0.35mm；3D寻边器测量叶背5时，表盘指针变化量为1.3mm，叶背5的接刀余量LB=0.5*1.3mm =0.65mm；
7)计算角向调整值β；
CTAN（β）=（0.65-0.35）/（800/2），
得到β=0.04297°；
8）数控机床的加工程序根据角向调整值进行修正；
数控机床的加工程序修正坐标系角向数值，角度向叶背5的那侧修正0.04297°，使两侧余量均匀；
9）进行后续加工。
Claims (1)
1.整体叶环空间曲面接刀余量量化及角向调整的加工方法，其特征在于，数控机床编制利用3D寻边器的叶片测量程序，通过3D寻边器对整体叶环的叶片的接刀余量进行测量，分别得到叶片的叶盆及叶背的接刀余量，以此计算出角向调整值；数控机床的加工程序根据角向调整值进行修正后，进行后续加工；
具体包括如下步骤：
1）编制利用3D寻边器的叶片测量程序；在整体叶环的内环与外环之间的等距处设置环形截面，环形截面的直径为D；环形截面与整体叶环的叶片进行模型切割，获得叶片的理论截面，依据理论截面生成利用3D寻边器的叶片测量程序；
2）校准3D寻边器；使3D寻边器接触数控机床一固定不动的部件或者零件；利用手轮使数控机床的主轴移动一定距离，根据3D寻边器表盘指针变化，确定比例系数K，K=机床移动距离/表盘指针变化量；
3）整体叶环的叶片完成上半部分精加工后，对整体叶环翻面进行二次装夹；
4）对整体叶环的叶片下半部分进行粗加工；
5）对整体叶环的一片叶片进行半精加工；
6）通过3D寻边器按照叶片测量程序，对半精加工后的叶片的接刀余量进行测量；3D寻边器测量叶盆时，表盘指针变化量为XA，叶盆的接刀余量为LA，LA=K*XA；3D寻边器测量叶背时，表盘指针变化量为XB，叶背的接刀余量为LB，LB=K*XB；
7)计算角向调整值β；计算公式为：CTAN（β）=（LB-LA）/（D/2）；
8）数控机床的加工程序根据角向调整值进行修正；数控机床的加工程序根据角向调整值修正坐标系角向数值；
9）进行后续加工。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311339632.6A CN117066966B (zh) | 2023-10-17 | 2023-10-17 | 整体叶环空间曲面接刀余量量化及角向调整的加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311339632.6A CN117066966B (zh) | 2023-10-17 | 2023-10-17 | 整体叶环空间曲面接刀余量量化及角向调整的加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117066966A CN117066966A (zh) | 2023-11-17 |
| CN117066966B true CN117066966B (zh) | 2023-12-15 |
Family
ID=88704749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311339632.6A Active CN117066966B (zh) | 2023-10-17 | 2023-10-17 | 整体叶环空间曲面接刀余量量化及角向调整的加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117066966B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0816225A (ja) * | 1994-04-27 | 1996-01-19 | Hitachi Ltd | ロボット機構制御方法及びその装置 |
| CN103537743A (zh) * | 2013-10-05 | 2014-01-29 | 成都泛华航空仪表电器有限公司 | 多轴曲面数控加工复杂曲面零件的方法 |
| CN110976976A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-04-10 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种闭式整体叶环叶片铣削接刀控制方法 |
| CN113814673A (zh) * | 2021-11-01 | 2021-12-21 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种大型风扇钛合金整体叶盘焊接件几何自适应加工方法 |
| CN115592467A (zh) * | 2022-06-30 | 2023-01-13 | 苏州千机智能软件有限公司（Cn） | 基于在机测量的整体叶环精加工接刀痕控制方法及系统 |
| CN116852050A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-10-10 | 深圳市宇和创智科技有限公司 | 一种五轴全直驱桥式龙门加工中心及其加工无人机回转形叶片的工艺 |
-
2023
- 2023-10-17 CN CN202311339632.6A patent/CN117066966B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0816225A (ja) * | 1994-04-27 | 1996-01-19 | Hitachi Ltd | ロボット機構制御方法及びその装置 |
| CN103537743A (zh) * | 2013-10-05 | 2014-01-29 | 成都泛华航空仪表电器有限公司 | 多轴曲面数控加工复杂曲面零件的方法 |
| CN110976976A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-04-10 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种闭式整体叶环叶片铣削接刀控制方法 |
| CN113814673A (zh) * | 2021-11-01 | 2021-12-21 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种大型风扇钛合金整体叶盘焊接件几何自适应加工方法 |
| CN115592467A (zh) * | 2022-06-30 | 2023-01-13 | 苏州千机智能软件有限公司（Cn） | 基于在机测量的整体叶环精加工接刀痕控制方法及系统 |
| CN116852050A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-10-10 | 深圳市宇和创智科技有限公司 | 一种五轴全直驱桥式龙门加工中心及其加工无人机回转形叶片的工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117066966A (zh) | 2023-11-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106843152B (zh) | 一种基于五轴机床在线测量的法向圆孔数控加工方法 | |
| KR20170037857A (ko) | 기어 블랭크를 디버링하는 방법 | |
| JP2017037640A (ja) | 振動感知を用いる機械工具経路補正 | |
| CN102069419B (zh) | 一种主动误差抵消的自由曲面超精密车削方法 | |
| CN105426697B (zh) | 一种螺旋铣刀五轴加工铣削力精确预测方法 | |
| CN108544181B (zh) | 一种整体叶盘损伤叶片的修复方法 | |
| US9061395B2 (en) | Autocalibration | |
| US9056385B2 (en) | Grinding machine and method with improved teaching operation | |
| KR100704050B1 (ko) | 공구의 위치 설정오차 보정방법 | |
| CN104536385A (zh) | 一种数控机床加工程序的修正方法 | |
| CN117066966B (zh) | 整体叶环空间曲面接刀余量量化及角向调整的加工方法 | |
| WO2013005590A1 (ja) | 研削加工盤及び研削加工方法 | |
| CN109571137A (zh) | 一种提高薄壁零件加工精度的补偿方法 | |
| CN104281097A (zh) | 一种万能角度铣头虚拟轴数控编程方法 | |
| CN117709024A (zh) | 一种航空精锻叶片工作面角度偏差的补偿方法 | |
| CN110877237B (zh) | 基于磨床主轴回转中心与工件回转中心偏心的补偿方法 | |
| CN105583474B (zh) | 一种用于齿轮修复的数控滚齿加工控制方法 | |
| RU2453404C1 (ru) | Способ обработки боковых сторон профиля цилиндрических зубчатых эвольвентных колес | |
| CN111375815B (zh) | 用异型刨加工模具的方法 | |
| CN109304642B (zh) | 一种刀具工艺系统的动态误差补偿方法 | |
| CN111090259A (zh) | 用于检验和校正数控系统中工件旋转轴坐标偏差的方法 | |
| CN114002995B (zh) | 一种基于叶片截面加工误差的非均匀余量建模方法 | |
| WANG et al. | Impact of machine error on the gear tooth surface shape of face gear | |
| KR101538795B1 (ko) | 절삭팁의 회전을 이용한 공작물의 가공방법 | |
| CN102079059A (zh) | 闭式可控空间机构连杆轨迹实现曲面加工的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |