一种整体叶轮叶片的粗-半精-精铣混合路径生成方法

摘要

本发明公开了一种对大悬伸、弱刚性整体叶轮叶片的粗-半精-精铣混合路径生成方法，包括步骤：根据大悬伸、弱刚性整体叶轮叶片的几何形状和工艺参数，分别生成叶片的粗铣和精铣刀位轨迹源文件；对生成的粗铣刀路文件进行提取靠近叶片的K道刀路，并重新排列，以使粗铣刀路绕叶片加工；对生成的精铣刀路文件分别提取刀路的精铣部分和半精铣部分，形成半精-精铣刀路文件；对新粗铣刀路文件和生成的半精-精铣刀路文件进行变进给操作；对获得的粗、半精-精铣刀路进行分层；以及将分层后的粗、半精-精铣刀路文件经路径延伸、刀具移动和圆弧插补，并通过不同转速控制后，生成一个完整的粗-半精-精铣混合路径刀路文件。本发明的方法能够大幅提高叶片的加工刚度，尤其是叶片顶端，消除加工颤振，提高叶片加工质量。

主权项

一种整体叶轮叶片的粗‑半精‑精铣混合路径生成的方法，该方法包括下列步骤：(1)根据整体叶轮叶片的几何形状和工艺参数，分别生成叶片粗铣和精铣的刀位轨迹源文件，所述精铣包含半精铣部分；(2)对生成的叶片粗铣刀位轨迹源文件，根据设置的切削余量τ提取靠近叶片的最后k道刀路，其中提取道数k自定，形成新粗铣刀位轨迹源文件；(3)对步骤(2)形成的新粗铣刀位轨迹源文件进行刀路重新排列，使CAM软件规划的粗铣刀位点能环绕叶片进行加工；(4)对步骤(1)生成的包含半精铣部分的精铣刀位轨迹源文件，将刀路的精铣部分和半精铣部分分别提取出来，并按照加工先后顺序对刀路信息进行排序，形成半精‑精铣刀路文件；(5)对步骤(3)重新排列后的粗铣刀路进行变进给操作，使进给率随叶片铣削刚度的变强而逐层按比例递增，同时对最后p层加工进行减速操作，其中减速层数p自定；(6)同样，对步骤(4)生成的半精‑精铣刀路文件进行变进给操作，方法与步骤(5)相同；(7)对步骤(6)变进给后的半精‑精铣刀路文件进行刀路分层，层数根据整体叶轮叶片的悬伸长度、刚度和原精铣刀路pass数设定，分层操作是均匀分层过程，即可获取分层后各层的最后一道刀路的刀位信息；(8)对步骤(5)变进给后的新的粗铣刀位轨迹源文件，根据步骤(7)的半精‑精铣刀路分层数和半精‑精铣各层最后一道刀路的刀位信息，进行分层，层数与半精‑精铣层数相同，同时各层的最后一道粗铣刀路刀位点位置信息中z值的平均值低于最后一道半精‑精铣刀路刀位点位置信息中z值的平均值某一差值δ，该δ值自定，以保证互不干涉为前提；(9)将上述步骤(7)和步骤(8)分层所得的半精‑精铣刀路文件和粗铣刀路文件进行路径合成，按照各层由粗到精或半精的加工顺序将两个刀路文件融合成一个加工文件，合成过程中，同时实现加工过程的粗、精或半精铣转换中刀具的路径延伸及抬刀距离设定和圆弧插补操作，以保证刀具不与叶片或夹具发生干涉，以及分别设定粗铣和半精‑精铣的转速，以实现粗‑半精‑精铣的不同转速转换。