本文根據(jù)作者在某研究所使用Delcam PowerMILL 7.0對(duì)葉輪進(jìn)行加工軌跡規(guī)劃佃延，作為透平機(jī)械的關(guān)鍵部件簿混，整體式葉輪廣泛應(yīng)用于航天航空等領(lǐng)域祥扒，其加工技術(shù)一直是透平制造業(yè)中的一個(gè)重要課題粥萍。 本文根據(jù)作者在某研究所使用PowerMILL7.0對(duì)葉輪進(jìn)行加工整體介紹步垢，所有工藝規(guī)劃及程序都是符合實(shí)際加工的，其基本加工工藝流程介紹如下（機(jī)床是Hermle_C600U_SRT450犀挠，控制系統(tǒng)為Heidenhain TNC53）:

1.毛坯的準(zhǔn)備：材料為鍛鋁件易解，車削加工回轉(zhuǎn)體的基本形狀，葉冠外形已?-車好如下毛坯燎字，這樣可以減少在數(shù)控加工中的時(shí)間腥椒；

4. 粗加工流道部分：

1     采用3+2定位五軸加工，盡量減少聯(lián)動(dòng)軸數(shù)候衍，提高加工的穩(wěn)定性笼蛛。采用三維區(qū)域清除策略洒放，粗加工留余量0.5mm ，下切為３mm,主軸轉(zhuǎn)速 8000r/min滨砍，進(jìn)給速度為：1200mm/min往湿。采用賽車道加工，光順余量惋戏，下切方式為螺旋领追，充分發(fā)揮高速加工的效率；

2     在流道較?-的地方响逢，采用3+2定位五軸加工绒窑，可能不方便，可考慮采用五軸聯(lián)動(dòng)方式加工舔亭，好處是可以給后續(xù)的加工可以留下更均勻的余量回论，缺點(diǎn)是聯(lián)動(dòng)時(shí)切削不如定位五軸穩(wěn)定，尤其是加工比較硬的材料畦洞，而且刀具懸伸較長(zhǎng)晴消，又采用了錐度球頭刀，這種情況下铡捉，切削狀態(tài)的變化較大战决，剛性不好，很容易斷刀劲徙，因此盡量采用定位五軸加工窘燎。

5. 粗加工葉片，采用SWARF加工方式秘挥，余量0.5mm 昂待，下切為2mm,主軸轉(zhuǎn)速 8000r/min，進(jìn)給速度為：1000mm/min功缤。選取要加工的葉片呜唁，PowerMILL自動(dòng)判斷刀軸方向，自動(dòng)避讓旁邊的葉片干涉斜劳。

6. 進(jìn)行合理的人工時(shí)效导盅，可做去應(yīng)力時(shí)效處理，350℃±20,之所以要采取做時(shí)效處理揍瑟，主要是通過改變工件內(nèi)部的顯微組織白翻，或者改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能绢片，以改善工件的內(nèi)在質(zhì)量滤馍。

7. 二次粗加工，半精加工流道部分底循，五軸聯(lián)動(dòng)加工巢株，留余量0.2mm,給精加工留更均勻的余量槐瑞，保證后續(xù)加工切削穩(wěn)定，在此加工中纯续，采用曲面投影策略．最好采用單行切削方向随珠，刀軸方向用自曲線．

8. 半精加工葉片灭袁，五軸聯(lián)動(dòng)加工猬错，用SWARF加工方式，刀軸為自動(dòng)判斷茸歧，留余量0.15mm,給精加工留更均勻的余量倦炒，保證后續(xù)加工切削穩(wěn)定。

9. 精加工流道晶会，五軸聯(lián)動(dòng)加工毁兼，采用曲面投影方式，在做曲面投影時(shí)禀瓜，要注意曲面的?-緯線的分布坝跃，要考慮曲面的投影質(zhì)量，這將直接影響到刀具路徑的質(zhì)量丹仅，從而最終影響到加工結(jié)果的表面質(zhì)量鹅昭。

10. 精加工葉片，五軸聯(lián)動(dòng)加工贺壮，在做葉片精加工時(shí)束湃，可以采用SWARF加工方式，也可以采用曲面投影的方式大愁，在本例中袖共，由來葉片的曲面是用直紋面構(gòu)成的，用SWARF加工方式就比較方便乎壮。在有些不規(guī)則的曲面時(shí)敷矫，用曲面投影的方式則更好。

11. 由于葉片根部是3R汉额，所以我們可能根據(jù)實(shí)際情況增加精加工清根程序沪饺，PowerMILL清根的策略有十多種，在本例中闷愤，由于精加工采用的是R3球頭刀整葡，因此在清根時(shí)我們可以采用R2全錐３度的錐度球銑刀清根．

12. 在所有的程序完成好后，我們可以先做一個(gè)機(jī)床仿真讥脐，檢查編制的程序是否有過切遭居，碰撞的情況，把所有可能會(huì)出現(xiàn)的意外情況杜絕在上機(jī)加工之前旬渠，從而保證人員俱萍，設(shè)備的安全端壳，PowerMILL軟件自帶機(jī)床仿真，無(wú)須你去購(gòu)買其他的仿真軟件枪蘑，從而為企業(yè)節(jié)省大量的資金
13.在檢查確認(rèn)程序完全损谦，就要考慮NC程序輸出了，在出程序的時(shí)候咆上，需要有針對(duì)該機(jī)床的專業(yè)后置文件祝遗，PowerMILL的后置文件開發(fā)也非常快捷准贯、方便说拾、安全，下面就是利用PowerMILL的專業(yè)后置文件出的程序:

難點(diǎn)分析和解決

1）薄壁問題解決：

由于葉片很薄掘防，在半精加工和精加工時(shí)盡量采用逐層切削的方式蝗广，甚至可以先加工葉尖位置，保證葉尖加工時(shí)葉片還有足夠的強(qiáng)度窿茧，然后再對(duì)葉片進(jìn)行加工音族。關(guān)于如何保證加工時(shí)葉片始終有足夠的強(qiáng)度：如果兩個(gè)相鄰葉片之間有足夠的空間，在加工過程中可以考慮留階梯狀余量算郭，比如把葉片等分成3段宇团，上段留0.5mm余量，中段留1mm余量线满，下段留1.5mm余量榴痢，這樣可以保證對(duì)葉片上部進(jìn)行加工時(shí)，底部始終有足夠的強(qiáng)度進(jìn)行支持同诫， 雖然這樣將大大加大編程的復(fù)雜程度和編程時(shí)間粤策，但對(duì)加工的質(zhì)量應(yīng)該可以起到提高的作用。

2）根部加工安全問題：

    PowerMILL通過曲線的刀軸控制方式误窖，可以保證在清根時(shí)叮盘，刀具路徑順著葉片根部進(jìn)行加工∨常可以提供零件的過切檢查柔吼、刀柄刀桿的碰撞檢查，以及機(jī)床的加工仿真和碰撞檢查功能丙唧，保證加工過程的安全性愈魏。

數(shù)控加工的趨勢(shì)

隨著數(shù)控加工技術(shù)的不斷發(fā)展，5軸和高速加工必將成為主流想际，現(xiàn)在培漏，越來越多的廠家采用5軸機(jī)床進(jìn)行產(chǎn)品,模具類的加工，這一方面可以提高加工效率胡本，減少生產(chǎn)時(shí)間牌柄；另一方面可以提高葉片的加工質(zhì)量畸悬，大量減少鉗工的工作量。而高速5軸機(jī)床能否發(fā)揮它的應(yīng)有效益粥蜘，CAM軟件的選擇非常重要蒂拯，有眾多的CAM加工軟件中，Delcam PowerMILL在五軸及高速銑削加工中做得更專業(yè)．

（英國(guó)Delcam（中國(guó)）有限公司）

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