[发明专利]一种整体叶盘电解初成型加工轨迹参数的设计优化方法

说明书

本发明公开的一种整体叶盘电解初成型加工轨迹参数设计方法，属于电解加工技术领域。当电解初成型加工具有多个特征截面的整体叶盘时，通过UG软件对加工轨迹参数进行优化，能够快速地完成整体叶盘电解初成型加工轨迹参数的设计，得到的轨迹参数能够使得实际截面轮廓曲线比较均匀地将所有设计截面特征曲线包络，并且使分布在各个不同位置的加工余量较均匀，突破了整体叶盘加工轨迹参数的设计难题，便于后续加工，提高了加工效率，保证了加工产品的质量。

技术领域

本发明属于电解加工技术领域，具体涉及一种整体叶盘电解初成型加工轨迹参数的设计优化方法。

背景技术

航空发动机的性能直接影响着飞机的飞行性能、可靠性及经济性，被喻为飞机的“心脏”，而整体叶盘作为第四代发动机的重要结构件，采用整体一体化结构替代常规叶盘榫头和榫槽的连接，使叶盘结构大大简化，避免了榫头、榫槽连接部位的损伤而导致的隐患，提高了发动机工作效率，增强了叶盘的可靠性与耐久性。但同时采用一体化的整体结构给叶盘的加工工艺带来了很大的挑战，目前国内整体叶盘叶片的加工一直采用进口五坐标加工机床完成，但整体叶盘的叶型结构复杂，通道窄、叶片薄、弯扭大、易变形，且加工精度要求高，且整体叶盘的材料都为钛合金、高温合金等难加工材料，工艺实现性差，刀具切削磨损严重，刀具切削寿命短，导致整体叶盘铣削加工制造难度大，致使整体叶盘的加工周期长，效率低，生产成本高，这已成为制约发动机整体叶盘批量生产的主要瓶颈，因此亟需拓宽整体叶盘叶片加工的工艺途径，寻求并探索出适用于整体叶盘加工的高效、低成本加工方法，降低整体叶盘叶片的加工周期和生产成本。

电解初成型加工是通过借助成型工具阴极，将阴极型面复制到工件上，达到成形的目的。与传统数控铣削相比，电解初成型加工过程无热应力和加工应力产生，且工件表面无重铸层，加工效率较传统数控铣削高3～5倍，成本较传统数控铣削低80％，在批量生产中电解初成型加工优质、高效的优势更加突出。而整体叶盘的结构复杂，合理地设计整体叶盘电解初成型的加工轨迹，对整体叶盘的加工质量起着决定性的作用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种整体叶盘电解初成型加工轨迹参数的设计优化方法，优化了电解初成型加工的轨迹参数，使整体叶盘的实际加工截面与各个设计截面均匀包络，便于后续加工，提高了加工效率，保证了加工产品的质量。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种整体叶盘电解初成型加工轨迹参数的设计优化方法，是利用UG软件进行的，包括以下步骤：

步骤1：将整体叶盘的设计截面特征曲线Ⅰ投影至平面M上，形成二维闭环曲线图L_Ⅰ；

步骤2：作设计截面特征曲线Ⅰ的弦线T_Ⅰ，并过弦线T_Ⅰ的中点O_Ⅰ作弦线T_Ⅰ的垂线J_Ⅰ；作二维闭环曲线图L_Ⅰ的弦线W_Ⅰ，并过弦线W_Ⅰ的中点P_Ⅰ作弦线W_Ⅰ的垂线K_Ⅰ；

步骤3：使中点O_Ⅰ与中点P_Ⅰ重合，垂线J_Ⅰ与垂线K_Ⅰ重合；分别测量中点O_Ⅰ与中点P_Ⅰ在X、Y、Z方向上的分量距离(S_XⅠ、S_YⅠ、S_ZⅠ)，垂线J_Ⅰ与垂线K_Ⅰ的夹角α₁；