基于直驱机床的航空整体叶轮加工效率优化方法研究

作     者：江小辉 胡方旭 罗超 林志俭 JIANG Xiaohui;HU Fangxu;LUO Chao;LIN Zhijian

作者机构：上海理工大学上海210016 阿帕斯数控机床制造(上海)有限公司上海201306 

出 版 物：《航空制造技术》 (Aeronautical Manufacturing Technology)

年 卷 期：2024年第67卷第7期

页      面：61-67,76页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(52175427) 上海市科委政府间国际合作项目(23190712100) 

主　　题：整体叶轮 薄壁零件 直驱机床 加工效率 表面粗糙度 工艺参数 

摘      要：为解决航空叶轮在复杂五轴联动加工过程中的效率和精度控制难题,本文基于直驱机床围绕加工参数对表面粗糙度和加工时间的影响进行了深入分析。首先通过与传统机床进行加工对比,证明了直驱机床的精度与速度方面的优势;其次针对原点坐标的研究揭示了原点位置对加工效率的影响,尤其是当原点接近A、C轴中心时,加工效率显著提高;最后通过正交试验法研究了转速、每齿进给量、切宽这3个关键因素,并发现每齿进给量是影响表面粗糙度的主导因素,其次是切宽,而转速的影响较小。在保证粗糙度小于1.6μm的前提下,以转速20000 r/mim、每齿进给量0.03 mm、切宽0.6 mm的参数组合获得最优结果。基于优化的工艺参数不仅提升了加工效率,节约了43.3%的加工时间,还确保了加工质量,为航空叶轮的精密加工提供了重要的技术参考,同时为基于直驱机床的复杂零件高效加工提供实践指导和理论依据。