汽轮机叶片菌型叶根数控加工关键技术研究

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1、noIOgyand工艺与检测汽轮机叶片菌型叶根数控加工关键技术研究曾祥录①周奎①②李登万①②(①四川工程职业技术学院，四川德阳618000；②西南交通大学，四川成都610031)摘要：研究了汽轮机叶片菌型叶根数控Jjn-r时刀具运动轨迹的基本算法，设计了数控Jjn-r程序，为菌型叶根数控~ju-r编程技术提供了参考。关键词：菌型叶根数控加工算法程序中图号：TP391．72文献标识码：ATheKeyTechniqueResearchofNCMachiningforTurbine’SMushroomBootZENGXianglu

2、①ZHOUKui①②LIDengwan~，，(@SichuanEngineeringTechnicalCollege，Deyang618000，CHN；@SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，CHN)Abstract：ThisarticleresearchesthealgorithmicoftoolpathforNCmanufacturingturbine’Smushroombootandprogramsthetoolpath，itisofsomehelptosomebody．K

3、eywords：MushroomBoot；NCManufacturing；Method；Program菌型结构广泛应用于汽轮机叶片的叶根部分，形轴联动，刀具运动轨迹复杂；无法按工件坐标系进行程状呈菌型并辅以圆弧面及过渡曲面。如图1所示为某序编制，编程难度大，也无专用的后置处理程序。因汽轮机叶片，根部为菌型结构，材料为0Crl8Nil0Ti奥此，结合机床的运动特点，研究数控加工过程中刀具轨氏体不锈钢，切削性能极差。叶根粗加工常用线切割迹，设计通用的数控加工程序，是菌型叶根数控加工的成形，精加工用菌形叶根成形铣刀(图2)铣削完成

4、。技术关键。传统加工中多选取专用机床进行，但工件安装调整困1工件装夹方案难；切削时，叶根两侧同时切削，切削量大，振动大，噪声大；同时，不可避免造成某侧逆铣，使叶根表面粗糙，本研究汽轮机叶片菌型叶根精加工在北一大隈精度难以控制。数控机床因其柔性好、精度高，成为了MAVC一630H型卧式加工中企业的新宠。但叶片菌型叶根数控加工过程中，须多心上进行。该机床能实现4轴联动数控加工，CNC系统为OKUMAOSP—El00；行程为轴1000mm，Y轴800mm，Z轴810mm，B轴连续旋转。叶片装夹方案如图3所示，叶片固定在回转工作图3

5、叶片装夹方案台上，保证工作台回转中心图菌型叶根叶片图2叶根铣刀与叶根圆弧圆心连线与z轴平行。加工过程中，工作空计算技术，2800，30(I)：40—43．篇。[16]DeinShaw，Guan—YinOu．ReducingX，Yandzaxesmovementofa(编辑余捷)5-axisACtypemillingmachinebychangingthelocationofthework-(收稿日期：2010—01—15)piece[J]．Computer—AidedDesign2008，40(10／11)：1033—103

6、9．文章编号0526。第一作者：冯志新，男，1975年生，在读博士，讲如果您想发表对本文豹看法谤将文章籍号填读者意见调查表中的相应位置≤师，主要研究方向：数控加工、模具制造，已发表论文2·87·工艺与检测Techno10gy0nd"fast台带动叶片绕y轴旋转，机床主轴带动刀具实现X、y、工坐标系中的、z坐标值和工作台的回转角度B，顺z直线坐标轴的移动。工件回转中心(设定为加工坐序连接每一个插值点在加工坐标系中的准确位置，形标系的原点)并不与叶根圆弧中心重合，而是分布在成图4中c所示的刀具运动轨迹，只要插值间距足够相反的两侧

7、。为了保证叶根形线的准确性，不产生过小，完全能满足加工精度要求，从而加工出汽轮机叶片切，必须严格保证切削过程中刀具与工件接触点处的菌型叶根型线。进、退刀位置可以综合考虑叶根弧线刀轴矢量时刻与圆弧法向一致，即刀轴矢量时刻指向最大弧长、刀具直径和安全余度，由以公式(6)确定出圆心，但刀轴并不能摆动，只能通过工件的旋转和刀具最大圆心角后，再根据公式(1)一(5)求出。的直线移动来实现接触点法线与刀具轴线一致。A⋯：=arctan==兰==些======一(6)√1一(L3／2+Dl+10)2刀具运动轨迹算法式中：L为圆弧弦长；D，

8、为刀具直径；安全余度为l0图4为刀具运动轨迹算法示意图，其中：0为叶片mmo在工作台上的旋转中心；0。为叶根圆弧圆心；。为叶根OKUMAOSP—El00系统4轴联动数控加工程序圆弧半径；￡：为叶片旋转中心至叶根圆弧顶距离；P为段的基本格式为：叶根弧线C上某任意点；C为安装位置叶根弧线；C为