1 前言

葉片采用四坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床加工，葉型能夠達(dá)到加工要求蕾盯，但UG軟件的清根不能滿足加工要求幕屹，所以必須經(jīng)過人工修改方式，才能滿足要求取涕。

2 四坐標(biāo)機(jī)床與葉片的裝夾方式

2.1  機(jī)床狀況
　　四坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床是一種加工葉型曲面較經(jīng)濟(jì)的機(jī)床触良，但對于葉片根部連接面的空間曲面，卻不能加工出來痛恃。四坐標(biāo)機(jī)床只有X颓腮、Y、Z軸和A軸杜糕，沒有C軸谭某，主軸不能轉(zhuǎn)動。

2.2  葉片的裝夾方式
　　如圖1所示悉种，葉片以榫頭底面定位接竣，背度面定位，盆度面壓緊函唾，葉尖用頂尖頂緊方式裝夾巢季。葉型與主軸方向即Z軸保持垂直，則葉片根部連接面須用刀具側(cè)刃加工味扼。在這種裝夾方式下沾谓，主軸不能轉(zhuǎn)動的四坐標(biāo)機(jī)床不能加工出空間曲面的形狀。

圖1  葉片的裝夾

3 葉片根部情況

對于要求清根的葉片大致有兩種戳鹅，一種是汽輪機(jī)葉片搏屑，一種是壓氣機(jī)葉片争涌。

3.1  汽輪機(jī)葉片
　　汽輪機(jī)葉片的葉型扭角較大粉楚，葉盆辣恋、背曲率較大，葉根連接處一般為帶角度的平面模软，比如東汽三級伟骨、南汽十一級，也有用圓錐面連接的零件燃异，比如上汽三携狭、四級。

3.2  壓氣機(jī)葉片
　　壓氣機(jī)葉片是葉根扭角不大回俐、葉根與葉尖扭角變化也不大逛腿、葉型平緩的靜子葉片，葉盆仅颇、背的曲率較小单默，其葉根連接處為圓錐面，回轉(zhuǎn)軸線在葉型上方瘦肥，所以連接面的中間低而兩側(cè)高入荞；另一種為葉根的扭角較大、葉根與葉尖的扭角較大挟伯、葉型較扭的轉(zhuǎn)子葉片捌冲，葉盆與葉背的曲率較小，其葉根連接處也為圓錐面拇支，但回轉(zhuǎn)軸線在葉片榫頭下方麸颜，所以連接面的中間高而兩側(cè)低。

4 UG軟件中關(guān)子葉片清根的功能及局限性

UG軟件是集CAD/CAM/CAE于一身的功能強(qiáng)大的軟件唬爹，但它畢竟是一種通用軟件朴魁，有其局限性及不足。要使其滿足葉片加工的要求尖洞，可以通過修改其程序的方法來實現(xiàn)妇张。
　　清根時采用的是軟件中的加工模塊中的多軸銑(variable-contour)加工或定軸銑(fixed-contour)加工方式。

4.1  多軸銑
　　多軸銑可適用于前面介紹的壓氣機(jī)的兩種葉片煞秤，但為了編程需要氏仗，要重新做出零件根部型面，也就是將葉根曲面向葉型方向等距偏移(offset)出三至四個曲面夺鲜，與葉片型面產(chǎn)生的交線通過曲面的　　THROUGHCURVES功能連成曲面皆尔，這個曲面來自于葉片型面，同時必然與葉片型面一致币励，因此可以作為清根加工的幾何體慷蠕。
　　操作過程：進(jìn)入加工模塊的多軸銑珊拼，選驅(qū)動面(surfacearea)方式驅(qū)動，點擊新作的加工面流炕，選擇加工方向澎现、前傾角方向與大小、加工精度與加工圈數(shù)每辟。

4.2  定軸銑
　　定軸銑可適用于前面介紹的汽輪機(jī)葉片剑辫，它采用邊界驅(qū)動(Boundary)，葉盆渠欺、葉背分別單面加工完成妹蔽，所以要做出邊界線，形狀與大小滿足與葉型的線框趨勢平行酥丛，而且加工時讓刀具能夠甩出零件面的要求绎疟。
　　操作過程：進(jìn)入加工模塊的定軸銑，選邊界驅(qū)動方式驅(qū)動蘸暮，順序點擊邊界曲線為封閉的邊界線框曼砾，選擇平行線方式、步距益丘、角度與投影方向宴凌，再選葉型為加工幾何體，可生成刀軌程序冲取，如果連接面比較大凉灯，可以通過依次改變加工余量生成的刀軌程序來串連成加工程序，實現(xiàn)一層層下剝的加工鄙吗。

4.3  加工效果及其缺陷
　　由于根部要作加工基準(zhǔn)玻啡，余量一般較大，所以只選用一把刀清根是不能完成的疙鹃，要考慮增加粗清根與半精清根捌轮，也就是幾個程序的余量要留一致，刀軌線要連貫銜接赵颅。最后一把清根刀的刀半徑要與圖紙上根部半徑及的尺寸吻合虽另。
　　定軸銑編出的加工程序加工出的葉片連接面高度大致能夠滿足工藝規(guī)程的要求，只是盆饺谬、背刀軌連接處曲面差距大捂刺，后面的拋光工序不好處理。
　　變軸銑生成的刀軌程序用刀具二維顯示募寨，可以看出是否過切族展。一般說，刀軌線為“8”形狀的，當(dāng)發(fā)生過切時仪缸，有些位置離曲面還很遠(yuǎn)贵涵，銑削出來的零件根部最高點離最終尺寸還有2～3mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到加工要求恰画。并且刀具越大誤差值越大宾茂。

5 解決辦法

經(jīng)過多次的研究，對各種葉片的清根有了比較可行的改進(jìn)辦法锣尉，使四坐標(biāo)清根余量盡可能地達(dá)到了工藝規(guī)程的要求刻炒。以下是改進(jìn)程序的幾個分類，所有方法都是用UG軟件與仿真切削(vericut)軟件處理的箫朽。
　　(1)對于壓氣機(jī)靜子葉片，由于葉型較平直隐鬼，可以直接修改*．cls刀軌源文件中X的值蜓盯，使刀軌線不再發(fā)生過切現(xiàn)象來達(dá)到加工要求。

圖2  葉片過切仿真

(2)對于壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片柱丐，由于葉型比較扭腌径，如果只改刀軌源文件中的X值，那么根部雖然低下去了凉危，但是葉型卻要過切笔骏。所以不能只改動X值，必須連Y粮森、Z室拿、I、J拢宛、K值一起改磺穷，也就是將不過切的一條程序替換掉過切的程序，兩者相比較X值(絕對值)較大渤昌，Y虽抄、Z、I独柑、J迈窟、K值近似，與上下變化規(guī)律一致忌栅。不過切的這條程序可以來自上一圈的同一位置车酣，或另一個程序的同一位置，前提是前后相差不能過大狂秘，刀具變化大骇径，實際加工中吃刀突然增大會發(fā)生斷刀。下面是117E3547的φ10球刀清根加工的程序修改方法。
　　如果沒有修改破衔，則在仿真時會發(fā)現(xiàn)過切清女，如圖2所示。
　　相應(yīng)的程序可以在*．cls文件中找出晰筛，下面是過切的程序段：
　　GOTO/-4.6887嫡丙，57.5805，0.7579656镐怔，0.6522945
　　GOTO/-4.6094忠帝，61.7648，
　　GOTO/-4.6509麦葱，76.2829涝猩，-9.0689，0.0000000盖础，0.9715582期司，0.2368009
　　經(jīng)過仿真與UG軟件相結(jié)合，將整條程序用X值
　　增加但Y值近似的程序替換伶肚，最后修改為：
　　GOTO/-4.7033闭廊，57.5793，-1.4600侄含，0.0000000典义，0.7579389，0.6523255
　　GOTO/-4.7076褒醒，61.7631藕各，-3.3113，0.0000000案淋，0.7677878座韵，0.6407042
　　GOTO/-4.7481，76.2821踢京，-9.0410誉碴，0.0000000，0.9713565瓣距，0.2376270

6 效果及結(jié)論

雖然通過以上辦法修改的程序黔帕，效果還達(dá)不到五坐標(biāo)那么逼真，但是已經(jīng)盡可能地減少了切削余量蹈丸，也減少了斷刀頻率以及拋光工人的工作量成黄，將四坐標(biāo)的銑平面功能充分發(fā)揮了出來。并且程序經(jīng)過以上的修改逻杖，一旦編好后奋岁，就可以反復(fù)使用，不需再修改，達(dá)到了一勞永逸的目的槽邮。

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