Groonelob 发表于 2011-7-13 23:52:54

用四坐标数控机床对叶片清根的技术研究(上)

  1.前言
  叶片采用四坐标数控机床加工,叶型能够达到加工要求,但UG软件的清根不能满足加工要求,所以必须经过人工修改方式,才能满足要求。
  2.四坐标机床与叶片的装夹方式
  2.1机床状况
  四坐标数控机床是一种加工叶型曲面较经济的机床,但对于叶片根部连接面的空间曲面,却不能加工出来。四坐标机床只有X、Y、Z轴和A轴,没有C轴,主轴不能转动。
  2.2叶片的装夹方式
  如图1所示,叶片以榫头底面定位,背度面定位,盆度面压紧,叶尖用顶尖顶紧方式装夹。叶型与主轴方向即Z轴保持垂直,则叶片根部连接面须用刀具侧刃加工。在这种装夹方式下,主轴不能转动的四坐标机床不能加工出空间曲面的形状。

  图1 叶片的装夹
  3.叶片根部情况
  对于要求清根的叶片大致有两种,一种是汽轮机叶片,一种是压气机叶片。
  3.1汽轮机叶片
  汽轮机叶片的叶型扭角较大,叶盆、背曲率较大,叶根连接处一般为带角度的平面,比如东汽三级、南汽十一级,也有用圆锥面连接的零件,比如上汽三、四级。
  3.2压气机叶片
  压气机叶片是叶根扭角不大、叶根与叶尖扭角变化也不大、叶型平缓的静子叶片,叶盆、背的曲率较小,其叶根连接处为圆锥面,回转轴线在叶型上方,所以连接面的中间低而两侧高;另一种为叶根的扭角较大、叶根与叶尖的扭角较大、叶型较扭的转子叶片,叶盆与叶背的曲率较小,其叶根连接处也为圆锥面,但回转轴线在叶片榫头下方,所以连接面的中间高而两侧低。
  4.UG软件中关子叶片清根的功能及局限性
  UG软件是集CAD/CAM/CAE于一身的功能强大的软件,但它毕竟是一种通用软件,有其局限性及不足。要使其满足叶片加工的要求,可以通过修改其程序的方法来实现。
  清根时采用的是软件中的加工模块中的多轴铣(variable-contour)加工或定轴铣(fixed-contour)加工方式。
  4.1多轴铣
  多轴铣可适用于前面介绍的压气机的两种叶片,但为了编程需要,要重新做出零件根部型面,也就是将叶根曲面向叶型方向等距偏移(offset)出三至四个曲面,与叶片型面产生的交线通过曲面的THROUGHCURVES功能连成曲面,这个曲面来自于叶片型面,同时必然与叶片型面一致,因此可以作为清根加工的几何体。
  操作过程:进入加工模块的多轴铣,选驱动面(surfacearea)方式驱动,点击新作的加工面,选择加工方向、前倾角方向与大小、加工精度与加工圈数。
  4.2定轴铣
  定轴铣可适用于前面介绍的汽轮机叶片,它采用边界驱动(Boundary),叶盆、叶背分别单面加工完成,所以要做出边界线,形状与大小满足与叶型的线框趋势平行,而且加工时让刀具能够甩出零件面的要求。
  操作过程:进入加工模块的定轴铣,选边界驱动方式驱动,顺序点击边界曲线为封闭的边界线框,选择平行线方式、步距、角度与投影方向,再选叶型为加工几何体,可生成刀轨程序,如果连接面比较大,可以通过依次改变加工余量生成的刀轨程序来串连成加工程序,实现一层层下剥的加工。
文章关键词: 数控   机床
页: [1]
查看完整版本: 用四坐标数控机床对叶片清根的技术研究(上)

中国磨床技术论坛
论 坛 声 明 郑重声明:本论坛属技术交流,非盈利性论坛。本论坛言论纯属发表者个人意见,与“中国磨削技术论坛”立场无关。 涉及政治言论一律删除,请所有会员注意.论坛资源由会员从网上收集整理所得,版权属于原作者. 论坛所有资源是进行学习和科研测试之用,请在下载后24小时删除, 本站出于学习和科研的目的进行交流和讨论,如有侵犯原作者的版权, 请来信告知,我们将立即做出整改,并给予相应的答复,谢谢合作!

中国磨削网