汽轮机长叶片型面的双刀头式加工的刀具轨迹生成方法

摘要

本发明公开了一种汽轮机长叶片型面的双刀头式加工的刀具轨迹生成方法，该方法首先建立切削力同叶片加工中刀轴倾角之间的对应数学关系，得到叶片加工的切削力模型；然后获得叶片的截面型线数据，再确定双刀在叶片截面型线内的刀位控制点数据取值范围，所述刀位控制点数据包括刀位控制点间步长、刀位控制点的个数以及各对应刀位控制点处刀具的刀轴倾角；最后确定最终切削力的抵消效果。本发明双刀头对零件可以同时进行加工，通过合理的安排零件的加工工艺，加工效率比单刀头明显增加，另外由于双刀加工使得切削力大大抵消，显著的减小零件的加工变形。

主权项

1.一种汽轮机长叶片型面的双刀头式加工的刀具轨迹生成方法，其特征在于，按照以下步骤：1)确立切削力模型首先，建立切削力同叶片加工中刀轴倾角之间的对应数学关系，得到叶片加工的切削力模型；2)获得叶片的截面型线数据确定叶高方向为加工行距方向，沿叶片截面型线为加工进给方向，两侧刀具进给方向一致，即都由进汽边向出汽边，或出汽边向进汽边加工，行距按等行距法确定，根据叶片三维模型和行距，得到叶片截面型线数据；3)确定各截面内的刀位控制点数据范围确定双刀在叶片截面型线内的刀位控制点数据取值范围，所述刀位控制点数据包括刀位控制点间步长、刀位控制点的个数以及各对应刀位控制点处刀具的刀轴倾角；4)确定最终切削力的抵消效果首先确定切削力的抵消效果同三种刀位控制点数据范围之间的关系，所述切削力的抵消效果是双刀头加工时，双刀头作用在待加工叶片上的合力的抵消效果；在步骤3)得到的三种刀位控制点数据范围内，选取最佳的刀位控制点间步长、刀位控制点的个数以及各对应刀位控制点处刀具的刀轴倾角的取值，使双刀头作用在待加工叶片上的合力最小；各叶片截面上的刀位控制点间步长、刀位控制点的个数以及各对应刀位控制点处刀具的刀轴倾角的具体取值方法为：首先分别给刀位控制点间步长和刀位控制点的个数一个初始值，根据这两个初始值，确定刀轴倾角的取值范围；由此，得到整个截面在该刀位控制点个数和步长取值方案下的切削力最优综合抵消效果式(1-1)$\overrightarrow{F}={\Sigma }_1^n{\overrightarrow{F}}_i---(1-1)$式中，——双刀头作用在待加工叶片上的总合力；——双刀头作用在待加工叶片上，第i对对应刀位点的切削力的合力；n——刀位控制点的个数；比较不同取值的刀位控制点的个数和步长时的切削力综合抵消效果，得到使最小时所采用的刀位控制点个数和步长值，并得到刀位控制点的刀轴倾角值，由此确定刀具轨迹规划的三个参数。