航空叶片圆弧形前后缘工艺模型生成方法

摘要

本发明公开了一种航空叶片圆弧形前后缘工艺模型生成方法，用于解决现有技术加工圆弧形前后缘叶片难以建立工艺模型的技术问题。技术方案是首先根据叶片前缘曲线与叶盆、叶背曲线相切的特点，利用叶片前缘曲线端点处的两条切线及其角平分线，以及叶片的前缘点等几何信息，并根据设定的前缘工艺模型的前缘点与原CAD模型前缘点的距离大小，来确定满足要求的前缘工艺模型。工程应用中用户只需根据实际需求，设定前后缘工艺余量，即可快速得到准确的圆弧形前后缘叶片工艺模型，用以指导航空叶片的高质量加工。

主权项

1.一种航空叶片圆弧形前后缘工艺模型生成方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、读入航空叶片CAD模型；步骤二、沿垂直Z向截取航空叶片某一截面，前缘曲线L与叶盆、叶背切点分别记为P₁、P₂，求P₁、P₂处切线L₁、L₂及两切线的交点O(O_x,O_y)；前缘曲线所在圆的方程为：(x-x₀)²+(y-y₀)²=r²其中，圆心为(x₀,y₀)，半径为r；计算曲线上任一点的斜率为k_i=(x_i-x₀)/(y_i-y₀)，其中(x_i,y_i)为曲线上任一点，则曲线上任一点(x_i,y_i)的切线方程：y=y_i+k_i(x-x_i)；由P₁处的斜率k₁求得该点处的切线L₁分别为y=y₁+k₁(x-x₁)，由P₂处的斜率k₂求得两点处的切线L₂分别为y=y₂+k₂(x-x₂)；则两切线的交点O(O_x,O_y)的坐标为$(\frac{y_2-k_2{x}_2-y_1+k_1{x}_1}{k_1-k_2},\frac{k_1{k}_2(x_1-x_2)}{k_1-k_2});$步骤三、计算步骤二中两切线所成夹角的角平分线L₃，利用公式求出角平分线的切线斜率k，则角平分线为y₃=O_y+k(x₃-O_x)；步骤四、计算步骤三中角平分线L₃与前缘曲线L的交点，即为圆弧形前缘的前缘点P₀；步骤五、设定工艺余量δ，以前缘点P₀为基准，沿P₀O的方向，求到点P₀的距离为δ的直线作L₄；步骤六、求出与L₁、L₂、L₄同时相切的圆，利用点(x_m,y_m)到直线Ax+By+C=0的距离公式首先在L₃上找圆心M(m_x,m_y)到L₁、L₂、L₄的距离相等；并求出该距离d_m，作为相切圆M的半径；切点分别记为T₁、T₂、T₃,截取相应的圆弧段，并光滑连结线段T₁P₁、T₂P₂及圆弧T₁T₂，曲线段P₁T₃P₂即为航空叶片圆弧形前缘工艺模型。