叶片五轴加工中进给速度控制与后处理研究

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1、第56卷第2期汽轮机技术V01．56No．22014年4月TURBINETECHNOLOGYApr．2014叶片五轴加工中进给速度控制及后处理的研究唐清春，刘谦，张健，马仲亮(广西科技大学工程训练中心，柳州545006)摘要：在叶片五轴加工过程中，进给速度的控制对表面加工质量有着重要影响。结合叶片加工制造中遇到的过切问题，对五轴联动加工中进给速度的控制方法进行了分析，提出了解决的办法，并基于JAVA平台开发出针对叶片五轴加工的专用后置处理软件。最后，通过对叶片的实例加工验证了进给速度控制在多轴数控加

2、工中具有重要的实用价值。关键词：叶片；五轴联动；进给速度；后置处理分类号：TK263文献标识码：A文章编号：1001-5884(2014)02-0156-03StudyontheFeed．rateControlandPostProcessingofBladesonFive—axisMachiningTANGQing—chun，LIUQian，ZHANGJian，MAZhong—liang(GuangXiUniversityofTechnology，Liuzhou545006，China)Abstra

3、ct：Thecontrolofthefeedratehasimportantinfluencesforsurfacemachiningqualityinthebladeoffive—axisprocess．Thispaper，whichcombinedontheovercutproblemsintheblademanufacturing，analyzedthecontrolmethodsoffeedrateinfive-axislinkagemachiningandgetthesolution．An

4、dalsobasedontheJAVAplatform，developedforthebladeoffive—axismachiningspecialpostprocessingsoftware．Finally，theexamplesofprocessingthroughthebladeverifiedthecontrolofthefeedrate，whichhasimportantpracticalvalueinmulti—axisNCmachiningcontro1．Keywords：blade

5、；five-axis；feedspeed；postprocessing行二次开发，但是，前一种方法虽然可以满足五轴联动加工，0前言但是，无法对切削过程中的速度进行动态控制，不能满足恒功率加工，因此，在叶片这种特型零件加工过程中，容易在翻叶片是汽轮机中的核心零件，具有复杂多变的结构。在边过程中造成过切。为解决这个问题，本文以某叶片为例，工作中，叶片不仅要能承受高速产生的离心力，还要承受高采用第二种方法，分别推导出叶片五轴端铣和侧铣时的进给温、腐蚀、冲击力。因此，叶片的设计和制造水平直接影响到速度补偿算

6、法，并基于JAVA平台开发出针对叶片五轴加工汽轮机的工作效率和寿命。目前国外叶片的制造通常采用的专用后置处理软件，最后，通过实例加工验证了该算法的正确性和软件的实用性。五轴联动机床加工，机床往往配置有专用的编程软件，因此，叶片很容易达到设计要求；而在国内，虽然五轴机床虽已有1叶片过切现象的分析较快发展，但机床厂商都没有支持自己机床的专用软件，给叶片五轴加工领域带来诸多困难⋯。通常，国内用户会基于典型的叶片通常由叶冠、叶身和叶根组成，叶身作为叶通用软件平台内部或分析通用软件前置处理的刀位文件进片的关键

7、部位，往往由多个截面采用混合造型而成。截面(如图1)通常由背弧、进汽边、内弧和出汽边4部分连接构成。通过分析截面图可知叶片叶身在内、背弧处曲率变化比较缓慢，刀轴矢量变化小，加工中旋转轴速度较低，刀具移动速度较大，切削功率比较稳定；而在进、出汽边处曲率变化非常剧烈，刀轴矢量变化大，导致加工中旋转轴转速加大，由于五轴联动时每个轴都有一个极限速度，如果旋转速度过快，在合成速度中，旋转轴会因为动态响应跟不上而掉步，导致系统整体速度下降，影响切削功率的稳定性，这时，刀具叶图I叶身截面图片进、出汽边等一些曲率变

8、化较大的部位，容易出现过切现收稿日期：2013-074)2基金项目：柳州市机械及机电一体化产业关键技术攻关项目：多功能五轴联动机床后置处理软件开发(项目合同号：2011C030107)。作者简介：唐清春(1972-)，男，四川绵竹人，广西科技大学工程训练中心副教授，硕士。研究方向：从事数控多轴加工技术研究。第2期唐清春等：叶片五轴加工中进给速度控制及后处理的研究l57象，影响叶片的加工质量。执行某段程序所用的时间为△，min；则Nc程序中进给速度F与时间的关系式为：2