汽轮机长叶片型面双刀加工刀位轨迹优化算法

王建录　成冰　赵万华　卢秉恒

摘要：为改善汽轮机长叶片型面加工中的变形问题，提出了2种优化目标下的叶片型面双铣刀对刀加工刀位轨迹规划算法。首先建立了牛鼻刀的切削力与切削参数、刀具姿态的关系模型，在此基础上分别以最小径向切削合力和最小切削合力矩为优化目标计算了2把铣刀的切削刀位点和刀具姿态。采用有限元分析方法对比了传统单铣刀切削加工路径、未优化双刀切削加工路径和2种双铣刀切削加工路径下的叶片加工变形情况，结果显示：在一组给定的常用切削参数下，径向切削合力优化轨迹算法和切削合力矩优化轨迹算法可分别将叶片的平均加工变形减小约31%和55%；沿优化后的双刀切削加工路径加工能够有效改善叶片整体受力情况，减小叶片的加工变形，提高加工精度和效率。

关键词：汽轮机叶片；叶片加工；双铣刀加工；刀具轨迹规划