(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210862838.6 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 北京汉飞航空科技有限公司 地址 101307 北京市顺 义区张镇大街28号 (72)发明人 孙跃飞　 (74)专利代理 机构 北京东岩跃扬知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11559 专利代理师 叶平 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06Q 50/04(2012.01) (54)发明名称 一种自动计算孔位加工信息并且生成加工 代码算法方法 (57)摘要 一种自动计算孔位加工信息并且生成加工 代码算法方法， 属于智能制造电火花加工技术领 域， 针对目前航空发动机涡 轮叶片制作设计过程 中的气模孔位绘制以及电火花加工环节， 为了解 决孔位设计过程中计算角度耗时、 加工代码繁琐 的问题， 提出的一种自动生 成孔位以及加工代码 的算法系统。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115169047 A 2022.10.11 CN 115169047 A 1.一种自动计算 孔位加工信息并且生成加工代码算法方法， 其特 征在于， 步骤1、 选取零件上表面及气膜孔孔壁， 根据气膜孔圆柱孔壁求得圆柱轴， 轴与零件上 表面的交点 为入口点P0； 将轮廓最低点投影到圆柱轴上得到垂足P1’， 此时初始的入口点P0’经过Y轴和Z轴变换 后形成新的点P0’， 入口长度L1的求取就是P1’和P0’之间的距离， 步骤2、 根据圆柱轴求出当前位置 到垂直需要绕Z轴和Y轴旋转的角度； 步骤3、 将气膜孔入口轮廓按已求出的绕Z轴和Y轴旋转的角度旋转后， 得出加工时的轮 廓， 提取此时轮廓的最低点坐标到圆柱轴的垂足P1’， P0同样按绕Z轴和Y轴旋转的角度旋转 得到P0’， 入口长度L1等于P1’和P0’的距离， 步骤4、 将气膜孔出口轮廓按已求出的绕Z轴和Y轴旋转的角度旋转后， 得出加工时的轮 廓， 提取此时轮廓的最高点坐标到圆柱轴的垂足点P2’， 和此时轮廓的最低点坐标到圆柱轴 的垂足点P3’， 出口长度L2等于P2’和P3’的距离， 步骤5、 将P2’按绕Z轴和Y轴旋转角度反向旋转到初始状态， 得到出口点P2， 步骤6、 理论 孔深L3等于入口点P0到出口点P2的距离， 步骤7、 构 建以出口点P2为起点的射线， 矢量方向为入口点P0到出口点P2的向量， 计算该 射线与工件的交点， 可能有多个交点， 距离排序求出离出口点最近的点P4， 可延伸空间L4等 于出口点P2和点P4的距离， 步骤8、 加工深度H＝ μ1*L3+ μ2*L2+h, μ1和 μ2分别表示加工理论孔深L3和出口长度L2部分的电极损耗率， 为根据给定加工材料 和电极试验测得； 延伸h为给定值， h <L4， 步骤9、 通过 上述运算过程， 输出计算后的气模孔 位置以及加工代码。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115169047 A 2一种自动计算孔位加工信息并且生成加工代码算法 方法 技术领域 [0001]本发明属于智能制造电火花加工技术领域， 针对航空发动机涡轮叶片制 作设计过 程中的气模孔位绘制以及电火花加工环节， 提供了一种自动计算孔位加工信息并且生成加 工代码算法方法。 背景技术 [0002]航空发动机涡轮叶片的制造是世界各国机加工与制造领域的难点与重点， 其中提 高涡轮前温度是提高现代航空发动机循环效率和推动力的有效手段， 由于涡轮前温度的升 高速度已经远超过涡轮叶片材料所能承受的耐温极限， 为了保证高温涡轮能够正常进 行工 作， 需要采用有效的内部和外部强化换热和冷却手段。 内部冷却包括扰流柱/肋， 冲击力 冷 却， 凹槽， 凹坑结构等， 外部冷却则是主要通过离散孔实现的气膜冷却。 对于航空发动机中 气模孔的特性， 电火花加工为主 要加工途径。 [0003]常规叶片制作过程中， 在完成涡轮叶片的3维模型搭建后， 工作人员为了获得加工 对应孔的加工代码， 需要逐个对叶片上的孔进行测量以及计算， 由于孔的位置差异 性较大， 并且半径尺寸较小， 在处理过程中十分繁琐， 在获得需要的信息后， 还需要根据孔本身的信 息， 逐个计算每个孔对应的加工代码， 整个过程耗时耗力， 在常规情况下， 一片叶片上 的孔 信息计算， 需要一位有 熟练绘图经验的工作人员工作8 ‑10小时， 并且由于长时间单一工作， 其工作效率也难以保障， 并且在计算过程中还容易出现一些细小错误， 并且这些错误不容 易通过筛查找出， 导 致后续工作较为繁琐。 发明内容 [0004]本发明针对目前叶片气模孔设计过程中存在的上述问题， 结合现场的实际工作情 况， 提出了一种自动识别计算 孔位信息并且生成加工代码的算法系统。 [0005]一种自动计算 孔位加工信息并且生成加工代码算法方法， 含有以下步骤： [0006]步骤1、 选取零件上表面及气膜孔孔壁， 根据气膜孔圆柱孔壁求得圆柱轴， 轴与零 件上表面的交点 为入口点P0； [0007]步骤2、 根据圆柱轴求出当前位置 到垂直需要绕Z轴和Y轴旋转的角度； [0008]步骤3、 将气膜孔入口轮廓按已求出的绕Z轴和Y轴旋转的角度旋转后， 得出加工时 的轮廓， 提 取此时轮廓的最低点坐 标到圆柱轴的垂足P1’， P0同样按绕Z轴和Y轴旋转的角度 旋转得到P0’， 入口长度了L1等于P1’和P0’的距离。 [0009]步骤4、 将气膜孔出口轮廓按已求出的绕Z轴和Y轴旋转的角度旋转后， 得出加工时 的轮廓， 提取此时轮廓的最高点坐标到圆柱轴的垂足点  P2’， 和此时轮廓的最低点坐标到 圆柱轴的垂足点P3’， 出口长度L2等于 P2’和P3’的距离。 [0010]步骤5、 将P2’按绕Z轴和Y轴旋转角度反向旋转到初始状态， 得到出口点P2。 [0011]步骤6、 理论 孔深L3等于入口点P0到出口点P2的距离。 [0012]步骤7、 构建以出口点P2为起点的射线， 矢量方向为入口点P0到出口点P2的向量， 计说　明　书 1/4 页 3 CN 115169047 A 3