[发明专利]利用宏程序数控加工叶轮的方法

权利要求书

1.一种利用宏程序数控加工叶轮的方法，其特征在于包括如下步骤：

在建立数学模型和循环体中，建立叶轮加工回转轴A与直线运动轴X之间的运动轨迹函数式A＝[X*[360/叶轮导程]]；在宏程序编制中，设#1＝18，#1为加工深度Z方向赋值，#2＝6，#2为加工深度最低点；叶轮加工深度与加工角度之间的程序嵌套，分别由加工深度条件判断语句WHILE[#1GE#2]DO1，以及叶片加工角度循环判断语句WHILE[#4LE360]DO2组成；采用G91相对值指令G1G91X#6A[#6*[360/#7]]F500进行联动加工；将#4＝#4+60,#1＝#1-2，作为角度增量与吃刀深度递减语句，以END1,END2作为程序循环结束；加工刀具采用锥度平底立铣刀，用铣刀锥度加工面进行曲面的拟合铣削加工；将锥度平底立铣置于叶轮回转轴心，根据典型四轴机床VMC700结构带A轴旋转工作台的特点，将叶轮零件固定于四轴机床的回转轴A轴中心，并将机床Y向和Z向的加工原点设置在A轴回转中心，保持加工中Y向处于回转轴心位置不变，加工刀具沿叶轮轴线旋转，走刀方向沿回转轴线进行，多轴联动完成叶轮的曲面加工。

2.如权利要求1所述的利用宏程序数控加工叶轮的方法，其特征在于：针对刀具磨损造成的加工误差，程序编制沿X轴方向进行偏移补偿，对叶片加工尺寸的公差调整，由叶轮导程参考线与叶轮轴向夹角计算其沿X向偏移值X1，X1＝#9*SIN[ATAN[[PI()*#8]/#7]],#9为偏移补偿值，#8为叶轮直径，#7为叶轮导程，#4＝#4+60,#1＝#1-2，为角度增量与吃刀深度递减语句。

3.如权利要求1所述的利用宏程序数控加工叶轮的方法，其特征在于：以A轴工作台的回转中心为基准，计算出每次旋转工作台，刀具沿叶轮轴心方向的偏移量，X、A轴的刀具移动数值由A＝[X*[360/叶轮导程]]运动轨迹函数式自动计算，用X、A轴联动加工叶轮曲面，把这个过程用宏程序来实现。

4.如权利要求1所述的利用宏程序数控加工叶轮的方法，其特征在于：根据宏程序流程，试验循环体程序框架；在加工深度Z方向和加工深度最低点赋值#1、#2，若#1≥#2，赋值#4、#6、#7，若#4≤360°X、A轴联动加工，采用G91相对值指令G1G91X#6A[#6*[360/#7]]进行联动加工，进入#4＝#4+60,END2结束程序循环，返回判断#4是否≤360°；否，则进入角度增量与吃刀深度递减语句#1＝#1-2，以END1程序循环结束，返回判断赋值#1是否≥#2；否则赋值#4、#6、#7、#8、#9，若#4≤360°，沿X轴方向进行偏差补偿加工，沿X向偏移值X1，X1＝G1G91X[#9*SIN[ATAN[[PI()*#8]/#7]]，G1G91X#6A[#6*[360/#7]]进行联动加工，进入#4＝#4+60,以END3结束程序循环，若#4≤360°否，进入加工角度循环结束语句M3O。

5.如权利要求1所述的利用宏程序数控加工叶轮的方法，其特征在于：数学模型是产生刀具轨迹节点的一组运算赋值语句，通过运算赋值语句计算出叶轮曲面上每一点的坐标。

6.如权利要求1所述的利用宏程序数控加工叶轮的方法，其特征在于：叶轮零件轮廓描述的曲面的运动轨迹函数方程转化而来；循环体是由一组或几组循环指令和对应的加减法器组成；它的作用是将一组节点顺序连接成刀具轨迹，再依次加工成曲面；设#1＝18，#1为加工深度Z方向赋值；#2＝6，#2为加工深度最低点。

7.如权利要求1所述的利用宏程序数控加工叶轮的方法，其特征在于：叶轮加工深度与加工角度之间的程序嵌套，分别由加工深度条件判断语句WHILE[#1GE#2]DO1，以及叶片加工角度循环判断语句WHILE[#4LE360]DO2组成。

8.如权利要求1所述的利用宏程序数控加工叶轮的方法，其特征在于：循环体是由一组或几组循环指令和对应的加减法器组成，它是将一组节点顺序连接成刀具轨迹，再依次加工成曲面。

9.如权利要求1所述的利用宏程序数控加工叶轮的方法，其特征在于：叶轮加工深度与加工角度之间的程序嵌套分别由加工深度条件判断语句WHILE[#1GE#2]DO1，以及叶片加工角度循环判断语句WHILE[#4LE360]DO2组成。

10.如权利要求1所述的利用宏程序数控加工叶轮的方法，其特征在于：在程序编制中，沿叶轮X轴方向进行偏移补偿，根据叶轮导程参考线与叶轮轴向夹角计算沿X向偏移值X1，X1＝#9*SIN[ATAN[[PI()*#8]/#7]]，#9为偏移补偿值，#8为叶轮直径，#7为叶轮导程，其中，偏移补偿程序由循环判断语句WHILE[#4LE360]DO3、END3组成。