黄 魏 陈志同 陈五一 贺 英

(北京航空航天大学 机械工程及自动化学院，北京 100191)

过渡曲面用来连接零件上相邻两个曲面，以实现曲面间的光滑过渡.文献［1］认为处理相交曲面在相交棱边处的等半径过渡曲面与数控加工中曲面间过渡区域的生成机理是一致的.事实上，工程中经常遇到变曲率过渡曲面(也称为变半径过渡曲面)，它的加工十分复杂.叶片进排气边就是一种变曲率过渡曲面.

叶片是航空发动机中的关键零件，其工作性能对发动机的总体工作性能具有重要影响，而叶片进排气边的形状和精度是决定叶片气动和热传导性能的关键因素之一［2］.进排气边曲率半径小、变化范围大，在空间扭曲严重，因此加工难度很大.目前多采用球头刀或圆环面刀按螺旋线扫描方式进行叶片进排气边的精加工，并提出了相应的螺旋线刀轨规划算法［3－5］.这些算法的优点是可以实现叶片不同部位的光滑衔接，加工过程中刀轨连续且只需一次进退刀.文献［6］指出刀具的最佳走刀方向应沿着最小主曲率方向，采用螺旋线加工方式很难使叶盆叶背和进排气边同时满足这一要求，而且加工进排气边时，曲面的法矢会旋转180°左右，会导致机床在很大的加速度下做进给运动，不仅会显著降低机床在该区域的插补运动精度，还极易引起工艺系统的颤振.此外由于叶片很薄，厚度方向的切削力使螺旋加工在此处很容易导致叶片变形，并出现……