叶轮叶片加工1.doc

多叶片复杂曲面零件的设计与五轴模拟加工

1.1加工任务
整体叶轮的零件视图如图1所示

图1叶轮零件
针对本零件，本例中将进行叶轮底部圆弧面的加工。此工件的毛坯为圆棒料，材料牌号为钛合金TC4.采用专用的夹具将其底面固定安装在机床C轴上。本例中我们将完成叶轮圆弧底面的精加工。
1.2加工工艺方案
通常情况下，在大部分制造场合，单片叶轮的叶片多采用锻造方式做成毛坯，整体式叶轮类零件的毛坯多采用铸造的方式形成，然后采用3～5轴数控机床进行半精加工或精加工，特殊情况下可能还采用人工抛光的方法，形成最后的精加工。本例中，我们就介绍整体式叶轮在5轴数控机床上的精加工工作。
（1）刀具选择：R4的球头棒铣刀（或选用锥度球头铣刀）
（2）加工坐标原点的设置：工件零点取在叶轮圆弧底面大圆140的圆心点上。
（3）加工设备：五轴联动数控机床。
1.3编程操作(设置零件加工程序)
在UGNX4软件系统中对此零件进行编程的操作步骤如下：
1.建立刀具路径文件夹
（1）单击菜单栏中的“文件”→“打开”命令，从UGNX4文件浏览器窗口选择“train11.prt”文件并单击“确定”按钮将其打开，如图2所示。

图2在UGNX4中进入造型文件的NX加工界面
（2）选择加工环境
1)单击（起始）图标，单击“加工”命令，弹出“加工环境”对话框。如图3所示。
2）在“CAM进程配置”列表框中选择“mill→multi→axis”，结果如图4所示。

图3“加工环境”对话框图4选择多轴铣加工配制

3）在“CAM设置”列表框中选择“mill→multi→axis”，单击“初始化”按钮，进入加工过程的创建界面，弹出如图5所示的“加工创建”工具栏。
2.创建加工方法
（1）单击“加工创建”工具栏中的（创建方法）工具，弹出“创建方法”对话框，如图11→6所示。

图5“加工创建”工具栏图6“创建方法”对话框

（2）在“类型”下拉列表框中选择“mill→multi→axis”
（3）在“父级组”下拉列表框中选择“MILL→FINISH”。
（4）单击“确定”按钮，弹出“MILL→METHOD(铣削方法)”对话框，如图7所示
（5）单击“确定”按钮，系统又回到图5所示的“加工创建”工具栏。
3.创建几何体
（1）单击“加工创建”工具栏中的（创建几何体）工具，弹出“创建集合体”对话框，如图8所示。

图7“铣削方法”对话框图8“创建几何体”对话框

（2）在“类型”下拉列表框中选择“mill→multi→axis（多轴铣）”选’项。
（3）在“父级组”的下拉列表框中选择为“WORKPIECE”，在“名称”文本框输入为“bott→surf”，如图9所示。
（4）单击“确定”按钮，弹出如图10所示的“MCO(机床坐标系)”对话框

图9选择“多轴铣”图10“MCS（机床坐标系）”对话框

（5）单击如图10所示的（构造）按钮，弹出如图11所示的“CSYS构造器（构造机床坐标系）”对话框。保持DX，DY，DZ均为0，单击“确定”按钮。
（6）同样单击如图11所示的（RCS构造）按钮，完成RCS坐标系的设置。
（7）单击“确定”按钮，系统又回到图5所示的“加工创建”工具栏。
4.创建刀具
（1）单击“加工创建”工具栏中的（创建刀具）工具，弹出“创建刀具”对话框。
（2）在图中我们可以看到，“类型”下拉列表框显示仍为“mill→multi→axis（多轴铣）”只需要选择“子类型”选项中的工具，进行“子类型”的设定即可。
（3）单击“子类型”选项栏中的（球头切）按钮。
（4）在“名称”文本框中输入“ball_mill_6”,如图12所示。
（5）再单击“确定”按钮，弹出“MillingToll→BallMill(球头铣刀)”对话框，如图13所示。

图11“CSYS构造器”对话框图12“创建刀具”对话框

图13“球头铣刀对话框
（6）设置“球直径”为6mm、“长度”为60mm、“刃口长度”为30mm、“刃数”为2、“刀具号”为1，“半径补偿寄存器”为1.
（7）单击“确定”按钮，系统又返回到如图5所示的“加工创建”工具栏。
5.创建程序
（1）单击如图5所示的工具栏中的（创建）工具，单击“创建程序”对话框，如图14所示。
（2）此时在“父级组”文本框中显示的是“NC_PROGRAM”,代表“NC_PROGRAM”是我们要创建的程序组的父节点组，。
（3）在“名称”文本框内输入“yelun1”,单击“确定”按钮，则创建了第一个程序名。
（4）重复以上步骤，用同样的方法，仍然用创建“NC_PROGRAM作为父节点组”，创建程序名“yelun2”。
（5）单击“确定”按钮，系统又回到图5所示的“加工创建”工具栏。
（6）单击（操作导航器）按钮，在操作导航器