阅读说明：本技术 一种涡轮增压器叶轮的免干涉定向铣削方法 (Interference-free directional milling method for turbocharger impeller ) 是由 邹含青 鲁建于 袁列军 吴�琳 赵倩 罗攀 孙浩鹏 邓欣 赵举坤 于 2020-12-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种涡轮增压器叶轮的免干涉定向铣削方法,可以防止刀具与叶片发生干涉。一种涡轮增压器叶轮的免干涉定向铣削方法,叶轮叶片上层开粗,采用直柄立铣刀,用直柄立铣刀的实际规格设置走刀程序,用定轴铣的方式对叶轮叶片上层进行开粗；叶轮叶片下层开粗,采用直柄立铣刀,建立一个带锥度的虚拟刀具,虚拟刀具的刀头直径与实际直柄立铣刀的刀头直径相等,并通过虚拟刀具的规格设置走刀程序,用定轴铣的方式对叶轮叶片下层进行开粗,直柄立铣刀实际走刀过程中,直柄立铣刀成梯度从外往内铣削,且铣削区域逐渐减小,使直柄立铣刀在向内铣削的过程中,与叶轮叶片完全无干涉。(The invention discloses an interference-free directional milling method for a turbocharger impeller, which can prevent a cutter from interfering with a blade. An interference-free directional milling method for a turbocharger impeller is characterized in that the upper layer of an impeller blade is roughened, a straight shank end mill is adopted, a feed program is set according to the actual specification of the straight shank end mill, and the upper layer of the impeller blade is roughened in a fixed-axis milling mode; the lower layer of the impeller blade is roughened, a straight shank end mill is adopted to establish a tapered virtual cutter, the diameter of a cutter head of the virtual cutter is equal to that of a cutter head of an actual straight shank end mill, a feed program is set according to the specification of the virtual cutter, the lower layer of the impeller blade is roughened in a fixed-axis milling mode, the straight shank end mill is milled from outside to inside in a gradient mode in the actual feed process of the straight shank end mill, the milling area is gradually reduced, and the straight shank end mill and the impeller blade are completely free of interference in the inward milling process.)

一种涡轮增压器叶轮的免干涉定向铣削方法

技术领域

本发明涉及涡轮增压器技术领域，特别是涉及一种涡轮增压器叶轮的免干涉定向铣削方法。

背景技术

叶轮作为动力机械的关键部件，广泛应用于航天航空领域。从叶轮的几何结构和工艺过程可以看出，加工整体式叶轮时加工轨迹规划的约束条件比较多，相邻的叶片之间空间较小。

现目前行业中运用广泛的定向开粗方法在下层刀轨的生成过程中时有出现内凹式刀轨，该刀轨的平面凹陷量在0-0.2mm之间，此凹陷量虽小，但在实体加工中如果不加以调节就会造成上层刀杆与上层已加工毛坯之间的碰撞干涉，即由于刀轨的误差以及走刀空间过窄，导致刀具的一部分与工件的一部分干涉，同时由于平面凹陷量较小，该干涉在软件常规功能下不能得到有效的解决，因此需要找到一种生成免干涉刀轨的加工方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种涡轮增压器叶轮的免干涉定向铣削方法，可以防止刀具与叶片发生干涉。

本发明的目的是这样实现的：

一种涡轮增压器叶轮的免干涉定向铣削方法，

叶轮叶片上层开粗

采用直柄立铣刀，用直柄立铣刀的实际规格设置走刀程序，用定轴铣的方式对叶轮叶片上层进行开粗；

叶轮叶片下层开粗

采用直柄立铣刀，建立一个带锥度的虚拟刀具，虚拟刀具的刀头直径与实际直柄立铣刀的刀头直径相等，并通过虚拟刀具的规格设置走刀程序，用定轴铣的方式对叶轮叶片下层进行开粗，直柄立铣刀实际走刀过程中，直柄立铣刀成梯度从外往内铣削，且铣削区域逐渐减小，使直柄立铣刀在向内铣削的过程中，与叶轮叶片完全无干涉。

优选地，所述虚拟刀具的锥度为0.5度至2度。

优选地，所述虚拟刀具的锥度为1度。

由于采用了上述技术方案，本发明刀路轨迹逐级向里缩进的，避免了刀具与叶片发生碰撞。而在实际加工过程中使用的是直柄立铣刀，通过这种方式，规避了刀具与上层已加毛坯之间的碰撞干涉问题。

附图说明

图1为D25直柄立铣刀开粗轨迹示意图；

图2为D25直柄立铣刀结构示意图；

图3为D25虚拟刀具(锥度1度)结构示意图；

图4为虚拟刀具开粗轨迹示意图。

具体实施方式

实施例

用定轴的方式对叶片进行开粗，利用直柄立铣刀开粗到叶片下层时，建立一个带锥度(1度)的虚拟刀具，然后软件进行计算，程序生成，这样生成的刀路轨迹就是逐级向里缩进的，避免了刀具与叶片发生碰撞。而在实际加工过程中使用的是直柄立铣刀，通过这种方式，规避了刀具与上层已加毛坯之间的碰撞干涉问题。

在定向开粗时，通过增大刀具的锥度，建立虚拟刀具来规避立铣刀刀具干涉问题。例如：用D25的直柄立铣刀(图2)进行叶轮开粗，软件计算生成刀路轨迹如图1，是均匀的往里铣的，没有梯度，刀具与叶片发生碰撞。将D25的立铣刀建立一个锥度为1度(单边)的虚拟刀具(图3)，再用虚拟刀具进行程序轨迹生成，如图4，轨迹成梯度往里铣，越到里面，铣的区域就越小，刀具与叶片就无干涉情况。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。