摘要：新型航空发动机已部分采用精密锻造工艺提高叶片的制造精度和效率。然而,精锻后的叶身型面与设计模型存在几何偏差,导致依据设计模型加工后的进/排气边与精锻的叶身型面不能很好地匹配。为了解决该问题,提出一种面向精锻叶片自适应加工的几何重构方法。首先,建立基于公差约束配准的目标函数,并采用粒子群优化(PSO)算法求解目标函数。其次,提出基于叶身变形趋势预测进/排气边轮廓的光顺重构算法。最后,通过精锻叶片自适应数控加工实验对提出的方案和算法进行验证。实验结果表明,该方案可以有效重构出合格的工艺模型,满足精锻叶片的精密数控加工要求。

摘要：针对精锻叶片前后缘数控加工在加工边界出现"台阶"等问题,提出面向自适应加工的模型重构方法。首先,根据精锻叶片的特点给出前后缘加工工艺方案。其次,根据工艺方案建立在机测量模型并进行路径规划。在此基础上,依据前后缘实际几何型面参数以及理论模型各截面前后缘圆弧圆心和半径允差,提出重构模型圆弧圆心及半径搜索算法;根据各截面的测量点拟合线、理论截面线以及搜索的圆弧圆心和半径,建立重构前后缘模型。最后,通过对比重构模型与理论模型的偏差以及数控加工试验证明该方法能够有效地减小锻造叶片叶身实际型面与前后缘在衔接处的"台阶"缺陷问题,为复合制造工艺背景下精锻叶片前后缘加工成型提供依据。

摘要：针对由航空发动机叶片工装刚度低,导致加工过程中叶片受切削力影响产生的变形问题,本文研究并集成了一款用以高分辨率变形量的位移传感器测试系统,监测加工过程中高频的切削力对高频位移信号的影响关系,实现对叶片工装的评价和设计指导。首先,介绍了航空发动机精锻叶片在多点定位夹紧工装中,加工榫头时产生的叶片变形与切削力对应关系问题。其次,通过仿真分析确定叶片榫头发生最大变形时,切削力在叶片榫头的施加位置。再次,根据切削力和变形对测试系统的采样频率、分辨率及其测试精度的要求,选择合适的位移传感器。并通过选择的位移传感器类型挑选数据采集卡,搭建起叶片变形测试系统。最后,开展叶片榫头加工实验,测试在切削力下叶片榫头的变形情况,得出了切削力与叶片榫头变形关系,验证了测试系统的可行性。并阐述测试中存在的问题并进行改进,同时对未来自主搭建叶片榫头加工测试系统提出合理化建议。