[发明专利]薄壁叶片加工误差补偿几何建模方法

摘要

本发明公开了一种薄壁叶片加工误差补偿几何建模方法，用于解决现有基于误差补偿的航空叶片加工方法加工精度差的技术问题。技术方案是将叶片截面线划分为叶盆、叶背、前缘与后缘四部分，并针对不同的区域采用针对性的拟合方法，其中考虑到了弹性变形原理及曲线的连续性要求，以重构叶片的补偿几何模型。通过该模型生成的加工刀轨所加工的叶片降低了加工误差，提高了加工精度。经测试，采用本发明方法加工的叶片在叶盆面与叶背面的平均误差分别减小了74.9％与85.7％，前缘与后缘区域的平均误差减小了70.3％。

主权项

1.一种薄壁叶片加工误差补偿几何建模方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1.将叶片按照理论几何模型进行精加工，得到叶片的误差几何分布；步骤2.将叶片截面线划分为叶盆、叶背、前缘与后缘曲线四部分，分别表示为CC、CV、LE和TE；步骤2.1利用割线补偿算法计算叶盆区域的补偿切深，其迭代补偿计算公式如下，其中，x为名义切削深度，y为实际切削深度，切深从余量面AL开始计算，H为初始加工余量，e为加工误差，k为补偿加工次数；步骤2.2利用补偿切深计算叶盆对应的补偿点，表示为P_c＝P+n(x‑H)，其中，P_c为补偿点，P为理论点，n为理论点的法向；利用曲线拟合算法得到补偿后的叶盆、叶背曲线，分别表示为CC_c，CV_c；步骤2.3以理论前缘为基础，获取前缘点的切线，表示为L，并与延长后的的补偿叶盆、叶背曲线形成半包围区域，在该区域内计算内切圆，并利用补偿后叶盆叶背的中弧线ML_c，将内切圆的计算表示为t(s)＝R(s)‑d(s),其中，t为内切圆的计算函数，s为中弧线的弧长参数，R为半径函数，d为圆心距离切线的距离函数；当t为零或取得最小值时得到内切圆，也是补偿后的前缘，表示为LE_c，并且与补偿后的叶盆、叶背光滑连接；步骤3.对叶片的所有截面线进行计算，最后扫掠得到补偿后的叶片几何模型。