葉輪加工是當(dāng)今多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工最常見(jiàn)的
實(shí)例，也是數(shù)控加工的難點(diǎn)之一。本文從實(shí)際出發(fā)，使用UG/CAM 五坐標(biāo)編程
系統(tǒng)對(duì)整體式葉輪進(jìn)行數(shù)控編程，采用插值方式對(duì)刀軸矢量進(jìn)行勻化處理，采用SWARF方法對(duì)葉片進(jìn)行精加工，同時(shí)合理控制進(jìn)退刀，實(shí)現(xiàn)了整體葉輪葉片高質(zhì)量無(wú)干涉的五坐標(biāo)螺旋銑削加工刀位點(diǎn)軌跡生成。為復(fù)雜產(chǎn)品的造型和數(shù)控加工提供了設(shè)計(jì)思路和方法，也給其他類型葉輪的設(shè)計(jì)與加工提供了參考方案。
z +NxO !y 作為動(dòng)力機(jī)械的關(guān)鍵部件，整體式葉輪廣泛應(yīng)用于航天航空等領(lǐng)域，其加工技術(shù)一直是制造業(yè)中的一個(gè)重要課題。葉輪的加工質(zhì)量直接影響整機(jī)的動(dòng)力性能和機(jī)械效率，數(shù)控加工是目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的加工整體三元葉輪的方法。整體葉輪的加工難點(diǎn)主要表現(xiàn)在：① 三元整體葉輪的形狀復(fù)雜，其葉片多為非可展扭曲直紋面;② 整體葉輪相鄰葉片的空間較小，而且在徑向上設(shè)有半徑的減小通道越來(lái)越窄，因此加工葉輪葉片曲面時(shí)除了刀具與被加工葉片之間發(fā)生干涉外，刀具極易與相鄰葉片發(fā)生干涉;③刀位規(guī)劃時(shí)的約束條件多，自動(dòng)生成無(wú)干涉刀位軌跡較困難。國(guó)外一般應(yīng)用整體葉輪的五坐標(biāo)加]二專用
軟件，如美國(guó)NREC 公司的MAX25，MAX2AB葉輪加工專用軟件等。目前，我國(guó)大多數(shù)生產(chǎn)葉輪的廠家多數(shù)采用國(guó)外大型CAD/cAM 軟件，如UG NX、CATIA、MasterCAM 等來(lái)加工整體葉輪。本文選用目前流行且功能強(qiáng)大的UG NX6.0對(duì)復(fù)雜曲面整體葉輪進(jìn)行加工
仿真研究。
`2}H$D 1.整體葉輪數(shù)控加工
工藝 "`A@_;At` 根據(jù)葉輪的幾何
結(jié)構(gòu)特征和使用要求(如圖1)，其基本加工工藝流程為：① 在鍛壓鋁材上車削加T回轉(zhuǎn)體的基本形狀;② 外型整體粗加工;③ 流道粗加工;④ 葉片精加T; ⑤ 對(duì)底部倒圓進(jìn)行清根。
[Ol}GvzJ7 2.機(jī)床準(zhǔn)備
ruqx #]- DMU-100T 是從德國(guó)DMG 公司引進(jìn)的一臺(tái)全閉環(huán)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心，采用主軸擺動(dòng)+圓工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。行程
參數(shù)為：X軸1 080 IT/ITI，y軸719 mm，Z軸710 mm，/3軸(主軸擺動(dòng))103°，C軸(工作臺(tái)旋轉(zhuǎn))360°。該機(jī)床具有轉(zhuǎn)速高、聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高、在軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)成熟的特點(diǎn)。機(jī)床控制系統(tǒng)果用HEIDENHAIN iTNC 520 系統(tǒng)。利用UG Post Builder軟件構(gòu)建DMU-100T、機(jī)味專用的開(kāi)置理。
Hz A+Oi 3.刀具的選擇
2R W^Nqc9 為提高加工效率，存進(jìn)行流道開(kāi)粗和流道半精加工過(guò)程中盡可能選用大直徑球頭銑刀。但是也要注意使刀具直徑小于葉片間最小距離;在葉片精加工過(guò)過(guò)程中，應(yīng)在保證不過(guò)切的前提下盡可能選擇大直徑球頭刀，即保證刀具半徑大于流道和葉片的交接部分的最大倒圓半徑。在對(duì)流道和相鄰葉片的交接部分進(jìn)行清根時(shí)，選擇的刀具半徑小于流通和葉片相接部分的最小倒圓半徑。
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