整體葉盤葉片型面砂帶磨削路徑規(guī)劃與機床空間軸系分析.pdf

1、推重比是衡量航空發(fā)動機的綜合性能指標之一,提高推重比已經成為現(xiàn)代航空發(fā)動機設計制造的核心任務。將航空發(fā)動機的渦輪、壓氣機、風扇設計成為整體葉盤(Blisk)結構是提高航空發(fā)動機推重比的一項重要措施。整體葉盤作為航空發(fā)動機的關鍵部件,其結構特點省去了傳統(tǒng)連接方式采用的榫頭、榫槽和鎖緊裝置,結構重量減輕、零件數(shù)量減少,避免了榫頭的氣流損失,因此發(fā)動機整體結構大為簡化,推重比和可靠性明顯提高。整體葉盤作為下一代航空發(fā)動機實現(xiàn)功能跨越和技術提高

2、的核心部件,其制造技術是推動航空發(fā)動機進步和發(fā)展的關鍵。
　　整體葉盤加工一般采用數(shù)控銑削或電解加工與后續(xù)磨拋精整加工相結合的工藝流程。整體葉盤的磨拋精整加工主要用于去除前道工序加工后整體葉盤表面的殘留刀痕、改善葉片型面質量。目前國內仍然采用工人手工磨拋的方式實現(xiàn)整體葉盤的精整加工,手工磨拋加工效率低、磨拋余量不均勻、葉盤表面一致性受工人技術熟練程度影響很大。實際工作過程中技術工人采用檢測樣板來規(guī)劃磨拋加工余量、評估磨拋加工質量,

3、樣板檢測效率低、通用性差。整體葉盤精整加工的質量與效率已經嚴重的制約了我國航空發(fā)動機的技術發(fā)展。根據(jù)航空發(fā)動機整體葉盤葉片內外弧型面的加工現(xiàn)狀,主要研究了葉盤葉片型面的數(shù)控拋光刀路軌跡規(guī)劃技術,本文的主要研究內容包括以下方面:
　　1)對常用的刀路軌跡規(guī)劃方法參數(shù)線法、等截距法和等殘高法進行比較,結合葉片的自由曲面特點,選取等參數(shù)路徑規(guī)劃算法和等殘留高度路徑規(guī)劃算法進行刀路軌跡規(guī)劃,并在此基礎上進行了改進。
　　2)應用三維

4、軟件功能,對葉盤葉片曲面曲率特性進行分析,選取合理的走刀方式。針對傳統(tǒng)弓高誤差中點校核法,確定步長保守,易出現(xiàn)誤判,對弓高誤差校核法提出改進,給出了改進后的弓高誤差校核法。
　　3)從研究磨削過程中刀具與工件的相對位姿出發(fā),充分考慮砂帶磨削特點,分析了機床結構特點和各軸的運動形式建立機床的運動學模型,采用D-H法求解各軸的運動參數(shù)。
　　4)對整體葉盤的加工工藝要求進行分析介紹,針對整體葉盤葉片型面和流道面的加工,進行軸系設