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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：本发明提供一种叶轮拐角单笔清根球头铣刀及方法，所述球头铣刀的刀头包括两条长度不相等的螺旋形切削刃，且其中较长的切削刃经过所述球头铣刀的刀尖点，两条所述切削刃的前刀面之间形成容屑槽；所述方法具体包括：S1、选择球头铣刀；S2、规划刀位点路径；S3、规划球头铣刀的刀轴矢量；同时，建立待清根叶轮的几何模型，模拟清根加工过程，判断清根后叶片拐角处圆弧曲面分别与叶片曲面以及轮毂面之间形成的两条材料残余脊的高度是否满足要求；S4、设置清根加工参数，包括球体铣刀的转速和进给率；S5、分别对叶轮各叶片拐角处的左、右两侧进行单笔清根加工。本发明解决了现有叶轮拐角清根方法效率和表面质量低的问题。

主权项：1.一种叶轮拐角单笔清根方法，其特征在于，采用的球头铣刀的刀头包括两条长度不相等的螺旋形切削刃，且其中较长的切削刃经过所述球头铣刀的刀尖点，两条所述切削刃的前刀面之间形成容屑槽；所述叶轮拐角单笔清根方法具体包括以下步骤：S1、选择半径与叶轮的叶片拐角处圆弧曲面的曲率半径相同的球头铣刀，采用锥度刀柄；将球头铣刀安装于数控机床上后，控制刀具系统悬伸长度能够满足矢量清根时球头铣刀不干涉叶轮的叶片；S2、沿叶轮的流道方向，在叶轮各叶片拐角处的左、右两侧分别规划一条刀位点路径；S3、针对每一个叶片对应的左、右两条刀位点路径，分别根据规划的刀位点路径规划球头铣刀的刀轴矢量，在保证球头铣刀不干涉叶轮的叶片的前提下设置尽量大的球头铣刀在走刀过程中的前倾角；同时，建立待清根叶轮的几何模型，根据规划的刀位点路径以及刀轴矢量模拟清根加工过程，得到清根后叶片拐角处圆弧曲面分别与叶片曲面以及轮毂面之间形成的两条材料残余脊；若其中一条材料残余脊的高度不满足预先设定的叶轮叶片拐角处材料残余脊高度要求，则通过数控机床减小球头铣刀与叶片曲面或轮毂面之间的侧倾角，从而实现对叶片拐角处圆弧曲面清根同时，辅助清除叶片曲面或轮毂面与叶片拐角处圆弧曲面之间的材料残余脊；若两条材料残余脊的高度均不满足预先设定的叶轮叶片拐角处材料残余脊高度要求，则通过数控机床调节球头铣刀的位置使球头铣刀的加工区域分别向叶片曲面和轮毂面延伸，直至加工区域的边界线越过材料残余脊的位置，从而实现对叶片拐角处圆弧曲面清根同时，辅助清除叶片曲面和轮毂面与叶片拐角处圆弧曲面之间的材料残余脊；S4、设置清根加工参数，包括球体铣刀的转速和进给率；S5、通过数控机床调整球头铣刀位置满足步骤S3规划的要求，沿步骤S2规划的刀位点路径，在步骤S4设置的加工参数下，分别对叶轮各叶片拐角处的左、右两侧进行单笔清根加工。

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