单参数平底刀底刃加工叶片进排气边刀位优化算法
2021-09-23李珊珊甘植旺陈志同
机械设计与制造 2021年9期
关键词:优化
李珊珊,甘植旺,陈志同
(1.北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京100191;2.北京航空航天大学先进航空发动机协同创新中心,北京100191;3.中国电子科技集团公司信息科学研究院,北京100086)
1 引言
刀位优化算法是数控加工的必要构成技术,是提升零件加工效率与质量的有效途径[1]-[6]。叶片进排气边的加工存在加工效率低,易产生颤振的问题[6]-[11]。进排气边与叶身的面积之比小于,但加工时间之比大于提高进排气边区域加工效率,是实现航空发动机叶片高效制造的必要技术途径。进排气边为凸曲面,因此从几何匹配角度考虑,该类曲面可以使用凸型母线刀具、凹型母线刀具以及平型母线刀具进行加工。与凸型母线刀具相比,凹型母线刀具及平型母线刀具能够更加高效地完成叶片进排气边的加工[7],[9]-[11]。
黄魏等使用圆弧半径为1mm的凹型母线刀具,对圆角半径为0.35mm~0.9mm的进排气边进行加工,相比于圆角立铣刀其加工效率提高了5倍[9]。贺英等使用半径为8mm及0.3mm的凹型母线刀具,分别对圆角半径在6.2mm~6.9mm及0.16mm~0.22mm的进排气边进行加工,相比于圆角立铣刀其加工效率至少提高了4倍[10]。但使用凹型母线刀具加工进排气边存在接刀问题,进排气边尺寸小,接刀痕对其质量评定的影响十分显著。该问题涉及精确对刀,铣削振动,铣削力控制等多个复杂问题。
平型母线刀具加工进排气边包括直刃刀侧铣及平底刀端铣两种实现方式。由于刀柄及辅助结构的存在,使用直刃侧铣会出现干涉。……
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