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(jīng)成為現(xiàn)代航空發(fā)動機設(shè)計制造的核心任務(wù)。將航空發(fā)動機的渦輪、壓氣機、風(fēng)扇設(shè)計成為整體葉盤(Blisk)結(jié)構(gòu)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(guān)鍵部件,其結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shù)提高

2、的核心部件,其制造技術(shù)是推動航空發(fā)動機進步和發(fā)展的關(guān)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(jié)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(zhì)量。目前國內(nèi)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(shù)熟練程度影響很大。實際工作過程中技術(shù)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(zhì)量,

3、樣板檢測效率低、通用性差。整體葉盤精整加工的質(zhì)量與效率已經(jīng)嚴重的制約了我國航空發(fā)動機的技術(shù)發(fā)展。根據(jù)航空發(fā)動機整體葉盤葉片內(nèi)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(shù),本文的主要研究內(nèi)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(jié)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(chǔ)上進行了改進。
　　2)應(yīng)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(jié)構(gòu)特點和各軸的運動形式建立機床的運動學(xué)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(shè)