分体式叶片零件的数控加工(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-29 原文发表时间:2007-06-30 人气:1

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由于该叶片采用模锻件毛坯，留量较为均匀，故轮廓的加工采用12平头立铣刀，型面的加工考虑过渡面的曲率大小，所以采用12球头铣刀来完成。

3. 加工参数的设置

数控加工参数的设置较多，主要包括设置主轴转速、走刀进给速度、步距、加工余量、走刀方向和进退刀方式等。

切削参数包括切削速度(主轴转速)、进给速度、步距和加工余量等。数控加工时切削参数的选择目标是在刀具的耐用度和机床、夹具和工件的刚度允许的情况下，在保证零件的加工精度的同时，获得最大的材料去除率。在程序编制前，切削宽度和切削深度两个参数必须确定下来，而切削速度和进给速度可以根据机床的倍率来调整。因此，首先根据工件材料的切削性能、刀具的耐用度及机床的性能结合粗精加工的情况，确定径向切削宽度和轴向深度，以获得最大的切削效率，在叶片的加工中根据半精加工和精加工区分选择。通过查阅相关的资料和实际的切削对比摸索出了合理的切削用量。

4. 叶片形面的加工

叶片型面为自由曲面，因为毛坯为模锻件，所以只需要进行半精加工和精加工。基本原理：首先根据要加工的表面生成偏置面，因为叶片型面是经过修剪的曲面，所以参数方向与想要的加工方向不一致，因此需要进行重新构造。

在UG固定轴加工模块中，对于叶片形面的加工，通常采用面驱动的方法来进行，可以灵活的控制驱动面的大小来控制加工区域的大小，还可以控制刀具的入刀点和步距，走刀方向，走刀方式等，达到很好的加工效果。对于半精加工，采用步距为1mm，双向走刀，这样有较高的加工效率。对于精加工，采用步距为0.3mm，单向走刀，这样加工的表面质量好。精加工叶面的刀具轨迹如图5所示。

图5 叶片型面刀具轨迹

5. 过渡面的加工

叶片形面与叶柄处的过渡面为变R曲面，与形面的参数方向不一致，而且要根据余量情况分层加工，因此无法在形面加工时一次加工完成，需要采用专门的过渡曲面加工程序。

过渡面的加工可以采用多刀清根的方式进行，但对于叶根部圆柱面产生的刀具路径效果不好，所以通常才用线驱动方式进行加工。基本原理为：先根据加工表面粗糙度的要求，生成驱动线，然后投影到被加工表面上，生成加工轨迹。在UG中用固定轴加工方式，采用线驱动来进行。方法为在偏置面上生成所需要的刀具中心路径的曲线，然后采用线驱动方式选取各曲线，投影到过渡面上，生成加工轨迹。如图6所示。

图6 过渡面的刀具轨迹

四、加工仿真与后置处理

为了缩短程序调试周期和有效避免实际加工中的过切现象，在做加工仿真中选择具有机床方针功能的软件，或采用UG软件系统进行加工仿真，调用三维造型做毛坯，利用生成的数控程序进行模拟加工，可以直观的看出干涉和过切现象，及时修改程序，这样节省了大量的时间，避免了刀具的浪费。

在UG软件中生成刀具路径后，进行后置处理，从而生成数控机床可用的NC代码。因为不同的数控设备结构及数控系统各不相同，需要专门配置后置处理文件，作者使用UG软件提供的PostBuilder工具，编制出适用的后置处理文件，成功得到使用。

五、结束语

通过对叶片的数控加工方法的研究，较好的解决了该零件批量生产的质量和效率问题，在生产中取得了很好的效果。本文提出的叶片的编程方法，不仅对叶片类零件的造型及加工，也对其他自由曲面类零件的数控编程有一定的借鉴意义。 (

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