資源描述：
《基于UG的整體葉輪五軸高速銑加工研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、技術(shù)交流TECH.DISCUSSIONTECH.DISCUSSION技術(shù)交流基于UG的整體葉輪五軸高速銑加工研究北京興華機(jī)械廠張小東體葉輪作為動(dòng)力機(jī)械的關(guān)鍵部件，OPS650上實(shí)現(xiàn)整體葉輪的高質(zhì)、高效加工的整廣泛應(yīng)用于航天航空等領(lǐng)域。由于實(shí)例。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整體葉輪數(shù)控加工技術(shù)一直是制造行業(yè)的難點(diǎn)，從葉輪的幾何結(jié)1待加工葉輪特點(diǎn)構(gòu)可以看出，加工軌跡規(guī)劃的約束條件比較本文所介紹的葉輪形狀不同于一般葉輪，多，相鄰的葉片之間空間較小，加工時(shí)極易它有2片一級(jí)葉片，4片二級(jí)葉片。輪轂進(jìn)產(chǎn)生碰撞干涉，所以加工整體葉輪，通常需口處直徑6mm，出口處直徑11mm，進(jìn)口葉要通過CAM軟件在CNC機(jī)床上進(jìn)行。由
2、于葉片高度4.2mm，出口葉片高度2.4mm，葉片片固有的特性，幾乎所有的葉輪加工都需要5厚度最薄處0.23mm，相鄰葉片間最小間距為軸聯(lián)動(dòng)才能加工到其幾何形狀的每個(gè)角落，2.7mm。特別是兩片一級(jí)葉片在輪轂上盤旋這5個(gè)自由度用于控制空間刀尖和刀軸方位。向上，扭角非常大，這給加工帶來了很大困難。機(jī)床具有足夠的軸向行程和精度對(duì)于加工整如圖1所示。體葉輪也非常重要。在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用中,數(shù)控銑床（加工中心）占有很大的比重，應(yīng)用最廣，其中高速銑以其高效、高精度、高表面質(zhì)量等特點(diǎn)，近年來日益受到用戶的青睞。高速主軸和快速工作進(jìn)給配合可提高切削效率，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，甚至可以代替拋光、電火
3、花加工，并且效率、精度、表面質(zhì)量更高。德國OPS-INGERSOLL公司是世界領(lǐng)先高速圖1整體葉輪三維造型圖銑和電火花設(shè)備制造商，OPS系列是為高精度模具加工、電極加工、精密零件加工要求根據(jù)該葉輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為了提高整體葉輪而設(shè)計(jì)的，其OPS650和OPS850可選配五軸。的強(qiáng)度，毛坯采用鍛壓件，然后進(jìn)行基準(zhǔn)面本文主要介紹利用UG在高速銑加工中心的車削加工，加工出葉輪回轉(zhuǎn)體的基本形狀。作者簡介：張小東（1979-），男，北京人，工程師，主要從事機(jī)械制造工藝技術(shù)的應(yīng)用研究工作。Email:bestzxd2002@yahoo.com.cn50DefenseManufacturingTechno
4、logy
5、2009.08.第4期TECH.DISCUSSION由于此葉輪結(jié)構(gòu)比較特殊，沒有比較整體葉輪CAD/CAM主模塊好的裝夾位置，特在葉片出口下方留有一個(gè)工藝柄作定位裝夾用，待加工葉輪CAD造型刀位軌跡生成加工仿真通用后置處理完成后再將工藝柄去除。毛坯形狀如圖2所示。輪轂葉片葉溝圓片槽角刀具加工三五型運(yùn)動(dòng)過程曲曲軸軸值軌跡動(dòng)態(tài)線面點(diǎn)仿真仿真圖3整體葉輪的CAD/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖2毛坯形狀三維造型圖刀，并保證槽底與輪轂表面留有一定進(jìn)給速度同流道的精加工。的加工余量。其中平底錐柄棒銑刀為值得一提的是，以上程序都要經(jīng)2高速銑設(shè)備的選擇硬質(zhì)合金刀具，其規(guī)格為：平底部分過分度、旋轉(zhuǎn)，加
6、工完全部的流道或加工整體葉輪需要五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)直徑為2.5mm，半錐角為2o，刀具葉片再執(zhí)行下一個(gè)程序，以保證應(yīng)力控機(jī)床，以實(shí)現(xiàn)刀具矢量在空間的運(yùn)柄部直徑為6mm，帶錐部分長度為均勻釋放，減少加工變形誤差。另外，動(dòng)。選擇機(jī)床還需考慮以下因素:機(jī)20mm。選用的主軸轉(zhuǎn)速為15000r/所選用的刀具、切削參數(shù)等都要在加床各軸的最大行程、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的擺min，進(jìn)給速度為600mm/min。在工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，綜合零件材料、零動(dòng)范圍、機(jī)床功率等。經(jīng)過對(duì)葉輪OPS650數(shù)控機(jī)床的控制面板上備有件強(qiáng)度、刀具強(qiáng)度、刀具磨損、加工參數(shù)的分析,OPS650完全滿足要求,主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度修調(diào)（倍率）開關(guān)，效率
7、等多方面的因素，經(jīng)過試驗(yàn)最終它帶有一個(gè)繞Z軸旋轉(zhuǎn)的C軸和繞可在加工過程中根據(jù)實(shí)際加工情況對(duì)確定比較優(yōu)化的參數(shù)。X軸擺動(dòng)的A軸,X行程700mm,Y主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度進(jìn)行調(diào)整。行程550mm,Z行程450mm,A軸4數(shù)控程序編制過程擺動(dòng)角度180o（-120o~60o）,C軸3.2葉輪流道的精加工用UG進(jìn)行數(shù)控編程時(shí)，通常以旋轉(zhuǎn)角度不限,最高轉(zhuǎn)速42000rpm，在均勻余量下進(jìn)行的精加工，為圖4所示的流程圖為引導(dǎo)，創(chuàng)建各操并且具有RTCP功能，支持RTCP編保證良好的表面加工質(zhì)量，流道精作的刀位軌跡，這項(xiàng)工作貫穿工藝設(shè)程加工。加工采用球頭銑刀，加工時(shí)刀柄要計(jì)和加工的整個(gè)過程。注意避開葉型留
8、有的精加工余量。其4.1設(shè)置父節(jié)點(diǎn)組3加工流程中球頭銑刀為硬質(zhì)合金刀具，其規(guī)格（1）在刀具節(jié)點(diǎn)下，加入加工中整體銑削葉輪加工是在五軸數(shù)控為：球頭部分直徑為1.6mm，半錐角用到的所有刀具，并設(shè)置其刀具參數(shù)；加工中心上使輪轂與葉片在一個(gè)毛坯為2o，刀具柄部直徑為5mm，帶錐（2）在幾何節(jié)點(diǎn)下，選擇毛坯、上一次加工完成，它可以滿足葉輪產(chǎn)部分長度為20mm。選用的主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置加工坐標(biāo)系、選擇避讓幾何為葉品強(qiáng)度要求，曲面誤差小，動(dòng)平衡時(shí)為1
