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[发明专利]一种离心闭式叶轮整体铣高效材料去除方法-CN202110744682.7有效
发明人： 樊宏周;郭红涛;席光 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-06-30 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： F04D17/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种离心闭式叶轮整体铣高效材料去除方法。该方法基于离心闭式叶轮原型数据，提取可供数控加工的单个气流通道及可加工中间截面，完成离心闭式叶轮的NURBS参数化，提取参数化离心闭式叶轮气流通道、进出口曲面及可加工中间截面，完成离心闭式叶轮整体铣高效材料去除方法基础建模。本发明聚焦难加工零件高效材料高效去除方面研究的稀缺造成数控加工效率低、周期长、成本高的行业现状，结合离心压气机闭式叶轮空间几何特征及数控加工特点，完成其整体铣高效材料去除，能够极大地提高数控加工效率，节约时间及经济成本，对现代高精尖零部件高质量高效率加工要求的日益提高提供极大的理论及技术支撑。
一种离心叶轮整体高效材料去除方法

[发明专利]一种基于离心叶轮中间面曲线的可变自由曲面叶片生成方法-CN202111316286.0在审
发明人： 樊宏周;郭红涛;席光 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-11-08 - 公布日： 2022-02-11 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于离心叶轮中间面曲线的可变自由曲面叶片生成方法，该方法基于离心压缩机叶轮单个自由曲面叶片中间面若干曲线坐标点，对原始曲线坐标点进行双方向加密形成空间网格面节点；以此网格面节点为基准进行正负法向加厚形成初始叶身网格面；在初始叶身网格面进、出口端采用空间矢量相加法则结合局部坐标系中椭圆参数方程计算初始前、尾缘柱型网格面节点坐标；求解单个自由曲面叶片最终曲面网格节点坐标；将单个自由曲面坐标点按照叶片数进行圆周阵列计算得到整周叶片自由曲面离散坐标，进一步建立离心叶轮网格。本发明可实现基于闭式离心叶轮单个叶片中间面若干条曲线的任意形状前缘‑叶身‑尾缘组合的自由曲面叶片离散点计算。
一种基于离心叶轮中间曲线可变自由曲面叶片生成方法

[发明专利]离心压缩机闭式叶轮可加工性判断及中间截面的计算方法-CN201711411798.9有效
发明人： 樊宏周;席光 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2017-12-23 - 公布日： 2020-05-22 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：离心压缩机闭式叶轮可加工性判断及中间截面的计算方法，该方法基于离心压缩机闭式叶轮实体建模，经过双三次NURBS参数化后形成的闭式叶轮网格；提取单独气流通道，完成该流道的几何造型；分别定义流道直纹面叶片、轮毂面、轮盖面及进口曲面、出口曲面方程，完成完整流道参数化；以进口曲面作为基准，沿流道进口到出口方向定义动态中间截面方程；分别由中间截面向进口曲面、出口曲面做投影计算，获得基准中间截面，使其边界线上的任意点在进口曲面、出口曲面上有可加工投影点；进一步使其曲面上所有点在进口曲面、出口曲面上有可加工投影点；最终获得满足闭式叶轮整个气流通道铣削的中间曲面，完成整个离心压缩机闭式叶轮可加工性判断及中间截面的计算。
离心压缩机叶轮可加工判断中间截面计算方法

[发明专利]离心叶轮叶片进口前缘的优化设计及加工方法-CN201610802268.6有效
发明人： 樊宏周;席光;王伟 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2016-09-05 - 公布日： 2019-02-05 - 主分类号： G05B19/19 文献下载
摘要：本发明公开了一种离心叶轮叶片进口前缘的优化设计及加工方法，该方法基于离心压缩机实体建模及五坐标加工工艺特性，设计不同类型的离心压缩机叶轮叶片进口前缘型线并优化获得最优的叶片进口前缘曲面；在粗加工阶段，以加工效率为主并考虑安全进刀、五坐标设备反向间隙等实现叶片进口前缘曲面与叶片压力面、吸力面的联合加工；在精加工阶段，以加工精度为主并考虑加工误差、叶片振动等实现叶片进口前缘曲面的扎铣加工。该方法联合数学建模与数控加工工艺，可实现离心压缩机叶轮叶片进口前缘曲面等面积大、厚度小、空间扭曲复杂零件的数控精密加工，大幅度地提高现代各装备行业动力设备精密加工的精度及效率。
离心叶轮叶片进口前缘优化设计加工方法

[发明专利]基于分区域切削的离心压缩机叶轮五坐标铣削方法-CN201510332310.8有效
发明人： 樊宏周;席光;王伟 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2015-06-15 - 公布日： 2017-04-26 - 主分类号： B23C3/18 文献下载
摘要：本发明一种基于分区域切削的离心压缩机叶轮五坐标铣削方法，首先，将实体模型数据输入计算机，完成原始离心压缩机叶轮造型；然后，以双三次非均匀有理B样条矩阵形式数值表示叶片S(u,v)及短叶片Ss(u,v)；提取短叶片前缘线，将叶片S(u,v)划分成为前后两部分Sl(u,v)和St(u,v)，并获取三个子加工区域；智能计算刀具的最大直径D1、选取带圆角平底刀作为切削刀具，计算粗铣阶段加工带宽；粗铣阶段，提出一种“拟三角形”方法进行刀位轨迹的规划、提出一种“固定刀轴矢量”的切削算法进行刀轴矢量的计算；精铣阶段，将不同加工区域各自单独计算的刀位轨迹线光滑链接，实现流道精铣；最后，针对所使用五坐标数控机床对计算所得刀位轨迹、刀轴矢量进行后置处理，在五坐标数控机床实践加工。
基于区域切削离心压缩机叶轮坐标铣削方法

[发明专利]自由曲面离心压气机叶轮五坐标整体铣高效粗加工方法-CN201210154241.2有效
发明人： 樊宏周;席光 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2012-05-17 - 公布日： 2012-08-29 - 主分类号： B23C3/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种自由曲面离心压气机叶轮五坐标整体铣高效粗加工方法。首先，将自由曲面离心压气机叶轮的叶片实体模型数据输入计算机；接着以双三次非均匀有理B样条矩阵形式定义叶片的自由曲面为Ω1；然后提取自由曲面Ω1顶部及根部两条自由曲线形成直纹面A1；计算自由曲面Ω1和直纹面A1之间的最大空间距离ΔH1及直纹面A1指向自由曲面Ω1的法向量，并让直纹面A1沿此方向偏置距离ΔH1，得到直纹面A2；计算由直纹面A1、A2组成的带厚度的实体直纹面叶片A；将分流叶片数据输入计算机，计算带厚度的实体直纹面分流叶片SA；计算叶轮待粗加工气流通道，分割加工区域；计算不同高度处的加工区域，利用最大半径刀具、变刀轴矢量与固定刀轴矢量结合原则完成整个刀位轨迹、刀轴矢量的计算；针对五坐标数控机床进行后置处理，在五坐标数控机床实践加工。
自由曲面离心压气叶轮坐标整体高效粗加工方法

[发明专利]自由曲面叶片平底刀三坐标端铣加工方法-CN201110201226.4无效
发明人： 樊宏周;席光 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2011-07-18 - 公布日： 2012-02-22 - 主分类号： B23C3/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种自由曲面叶片平底刀三坐标端铣加工方法，首先将叶片实体模型数据输入到计算机内；接着以双三次非均匀有理B样条矩阵形式定义叶片的自由曲面为S；计算出叶片自由曲面的法向量；定义三坐标刀轴矢量为[0，0，1]T，计算自由曲面的最陡曲率，得到最陡曲线群；结合最陡曲线群及叶轮叶片流线特征，计算出分割线将自由曲面叶片分割成为多个子曲面；确定工艺粗糙度(残留高度)，结合各子曲面扭曲及流线特征，以中间子曲面作为基准面，遵循沿加工方向各曲面相邻处刀位轨迹数量相同及加工方向一致或者相反的原则确定各子曲面的刀位轨迹及加工方向；确定子曲面分块加工顺序并进行后置处理，在三轴数控机床上进行加工。
自由曲面叶片平底坐标加工方法

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