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国内刊号：11-2187/TH
国际刊号：0577-6686
发布日期:
作者：李佳男, 魏兆成, 冯景洋, 王学勤
单位：大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室 大连 116024
关键词：摆线加工,剥铣,刀具轨迹,叶根干涉；
基金：国家自然科学基金(U1908231，52075076)和中央高校基本科研业务费专项资金(DUT21LAB107)资助项目。
摆线剥铣工艺具有加工效率高、切削力小、刀具耐用度高的优点，然而由于缺乏五轴剥铣加工的轨迹规划方法，导致高效剥铣技术难以应用于整体叶轮加工。针对该问题提出一种整体叶轮圆角立铣刀五轴U摆线剥铣的轨迹规划方法。安排系列切削力实验，验证圆角立铣刀U摆线剥铣相较于现有球头立铣刀U摆线剥铣的加工优势。在此基础上建立叶轮模型降维映射关系，将三维叶根曲线映射到二维平面上，作为边界规划降维刀触点，基于刀触点与流道两侧叶片的比例关系计算刀轴矢量和刀位点，实现圆角立铣刀五轴U摆线剥铣轨迹初步规划。计算叶根过渡面上点到刀具特征面的距离，建立圆角立铣刀与叶根过渡面的干涉判据模型。使用投影法将干涉的叶根过渡面点集向刀轴矢量投影，计算刀具的最大轴向干涉量，从而优化刀位点排除叶根过渡面干涉。最后应用叶轮加工仿真验证五轴U摆线轨迹方法的有效性，结果表明五轴U摆线轨迹能够顺利实现整体叶轮圆角立铣刀剥铣加工，加工过程中无过切干涉，残留材料均匀，可为叶轮后续加工提供良好的基础。
来源：2024年第7期
《机械工程学报》期刊编辑部
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