汽輪機長葉片型面雙刀加工刀位軌跡優化算法

王建錄　成冰　趙萬華　盧秉恒

摘要：為改善汽輪機長葉片型面加工中的變形問題，提出了2種優化目標下的葉片型面雙銑刀對刀加工刀位軌跡規劃算法。首先建立了牛鼻刀的切削力與切削參數、刀具姿態的關系模型，在此基礎上分別以最小徑向切削合力和最小切削合力矩為優化目標計算了2把銑刀的切削刀位點和刀具姿態。采用有限元分析方法對比了傳統單銑刀切削加工路徑、未優化雙刀切削加工路徑和2種雙銑刀切削加工路徑下的葉片加工變形情況，結果顯示：在一組給定的常用切削參數下，徑向切削合力優化軌跡算法和切削合力矩優化軌跡算法可分別將葉片的平均加工變形減小約31%和55%；沿優化后的雙刀切削加工路徑加工能夠有效改善葉片整體受力情況，減小葉片的加工變形，提高加工精度和效率。

關鍵詞：汽輪機葉片；葉片加工；雙銑刀加工；刀具軌跡規劃