提高汽轮机叶片加工效率方法

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1、第54卷第3期汽轮机技术Vo1．54No．32012年6月TURBINETECHNOL0GYJun．2012提高汽轮机叶片加工效率的方法乐英(华北电力大学机械工程系，保定071003)摘要：为了提高汽轮机叶片加工效率，提出改进的自动调节进给率的NURBS直接插补算法对叶片进行插补。该算法在加工曲率半径较大的叶背和叶盆时，采用较大的进给速度插补保证加工效率，在加工曲率半径较小的前后缘时，对进给率进行自适应调整，使弓高误差不超出最大允许值以保证加工精度，并保证法向加速度在允许的范围内。实验结果表明，叶片采用该插补算法在保证加工精度的前提下，最大限度地提高了叶片的加工效率。关键

2、词：叶片；插补算法；加工效率分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1001-5884(2012)03-0234-03TheMeasureofImprovingtheMachiningEfficiencyofTurbineBladeYUEYing(DepartmentofMechanicalEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003)Abstract：Inordertoimprovethemachiningeficiencyofsteamturbineblade，anameliorativead

3、aptivefeedspeedinterpolationalgorithmforannon—uniformrationalB·splinecurveisproposedaimatbladecurvatureradiusgreatchange．．Thefasterfeedspeedisadopttoincreasethemachiningeficiencywhenthebladecurvatureradiusisbig．Thefeedspeedisadaptivetocontrolthechorderrorwithinthespecifiedrangewhentheblad

4、ecurvatureradiusissmal1．Normalaccelerationisguaranteedwithinthepermissionscope．Testresuhsshowthatthemachiningeficiencyofbladeisnotonlyimproved，butalsothecontouraccuracyisguaranteed．Keywords：blade；interpolationalgorithm；machiningeficiency补过程中会产生剧烈的速度波动，影响加工工件的表面质0前言量。文献[2]和文献[3]提出了恒进给速度的NU

5、RBS实时插补算法，采用变参数增量的方法，保持恒定进给速度，但没汽轮机叶片是一种典型的复杂自由曲面，是汽轮机中的有考虑弓高误差，加工精度难以保证。为了解决这个问题，关键部件。其结构设计复杂，加工质量直接影响到机组的运文献[4]和文献[5]提出了控制弓高误差的自动调节速度插行效率和可靠性。随着计算机数控技术的发展，数控机床广补，该算法将误差控制在允许范围内，但曲率较小时误差过泛用于加工各种复杂叶片。传统计算机数控(ComputerNu—度冗余，未达到最大加工效率。文献[6]和文献[7]提出了基于冗余误差控制的NURBS插补算法，考虑曲率较小时的mericalContml，C

6、NC)系统按精度要求将叶片离散成大量直误差过度冗余，提高了加工效率。文献[8]和文献[9]提出线段，再进行线性插补加工。理论和实验证明，采用直线段基于加速度控制的插补，考虑了机床的动态性能，利用加速逼近叶片型线并使用线性插补加工存在很多不足，如存在着度控制插补速度，在一定程度上减少了速度的波动。目前这拟合精度与生成数据之间的矛盾，逼近精度高则生成的数据些插补算法大都是针对抽象的自由曲线曲面进行讨论，如何量大，减少数据量则降低加工精度。数控程序量太大也会加将其具体运用到汽轮机叶片上则涉及不多。重编程系统与CNC系统之间的通讯负荷，降低整个系统的本文针对汽轮机叶片的结构特点，

7、提出改进的自动调节可靠性。在加工工艺方面，将叶片曲线离散成短直线，不仅进给率的NURBS插补算法对叶片型面进行插补，与恒进给破坏零件轮廓曲线的一阶导数连续性，影响零件表面的光滑速度插补、等弓高插补、控制弓高误差的自动调节进给速度性，还会使这些离散点处的数控加工进给速度不稳定，对加插补算法从加工精度、进给速度及插补时间即加工效率等方工过程和制造质量产生不良影响。为了克服这些不足，现代面进行比较。数控系统开始应用参数曲线直接插补，其中非均匀有理B样条曲线曲面(non—uniformrationalB—spline，NURBS)作为