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  叶轮集体加工_呆滞/仪外_工程科技_专业原料。基于 UG NX6.0 的集体叶轮的众轴加工身手 摘要: 摘要:叶轮加工是当今众轴联动数控加工最常睹的实例,也是数控加工的难点之一。本文详 细地先容了叶轮加工的全流程及加工流程的防卫事项, 为繁杂产物

  基于 UG NX6.0 的集体叶轮的众轴加工身手 摘要: 摘要:叶轮加工是当今众轴联动数控加工最常睹的实例,也是数控加工的难点之一。本文详 细地先容了叶轮加工的全流程及加工流程的防卫事项, 为繁杂产物的模子成立和众坐标数控 编程供应了计划思绪和方式。 要害词: 要害词:UG;集体叶轮;众轴加工 Multi Axis NC Machining for Whole Impeller Based on UG NX4.0 The machining for whole impeller is very universal today, and how to machine it effectively and accurately has been a chanllenge in cnc machining. It has been introduced detailedly the whole process of machining for the impeller in this paper. it can give a good advice to machining the complex part in the multi-axis NC. Key words: UG; whole impeller; multi axis machining 短序 行动动力呆滞的要害部件,集体式叶轮平常行使于航天航空等周围,其加工身手向来是修设业 中的一个紧张课题。叶轮的加工质地直接影响整机的动力功能和呆滞作用,数控加工是目前 邦外里平常采用的加工集体三元叶轮的方式。 集体叶轮的加工难点要紧阐扬正在: ①三元集体 叶轮的形式繁杂,其叶片众为非可展扭诟谇纹面。②集体叶轮相邻叶片的空间较小,况且正在径 向上设有半径的减小通道越来越窄,因而加工叶轮叶片曲面时除了刀具与被加工叶片之间发 生插手外,刀具极易与相邻叶片爆发插手。③刀位谋划时的牵制条款众,自愿天生无插手刀位 轨迹较艰苦[ 1 ] 。前外洋大凡行使集体叶轮的五坐标加工专用软件,如美邦 NREC 公司的 MAX25,MAX2AB 叶轮加工专用软件等。目前,我邦大无数临蓐叶轮的厂家无数采用外洋大 型 CAD/CAM 软件,如 UG NX、CATIA、MasterCAM 等来加工集体叶轮[ 2 ] 。本文选用目 前流通且成效健旺的 UG NX6.0 对繁杂曲面集体叶轮实行加工仿线 集体叶轮数控加工工艺 凭据叶轮的几何布局特色和操纵央求(如图 1) ,其根基加工工艺流程为: ①正在锻压铝材上车 削加工展转体的根基形式; ②外型集体粗加工; ③流道粗加工; ④叶片精加工; ⑤对底 部倒圆实行清根。 图 1 叶轮几何布局特色 2 机床预备 DMU-100T 是从德邦 DMG 公司引进的一台全闭环五轴联动数控加工中央, 采用主轴摆动+ 圆职业台回旋布局。 行程参数为: X 轴 1080mm, Y 轴 710mm, Z 轴 710mm, B 轴(主轴摆动)103°, C 轴( 职业台回旋)360°。该机床具有转速高、联动布局太平性高、五轴联起程手成熟的特 点。机床掌握体例采用 HEIDENHAIN iTNC 530 体例。欺骗 UG/Post Builder 软件构修 DMU-100T 机床专用的后置理。 3 刀具的拣选 为升高加职业用,正在实行流道开粗和流道半精加工流程中尽可以选用大直径球头铣刀,然而也 要防卫使刀具直径小于两叶片间最小隔绝;正在叶片精加工流程中,应正在保障然而切的条件下 尽可以拣选大直径球头刀,即保障刀具半径大于流道和叶片相连片面的最大倒圆半径。正在对 流道和相邻叶片的交卸片面实行清根时,拣选的刀具半径小于流道和叶片相连片面的最小倒 圆半径。 4 数控编程 4.1 粗加工 粗加工是以火速切除毛坯余量为宗旨, 其探究的重心是加职业用, 央求大的进给量和尽可以 大的切削深度。以便正在较短的时候内切除尽可以众的余量,粗加工对外外质地的央求不高, 因而,升高粗加职业用对曲面加职业用及低落加工本钱具有紧张意思。正在 UG 加工形态下, 正在“创修操作”对话框中,拣选类型“MIL-CONTOUR”成立机床掌握操作,再拣选子类型 “CAVITY-MILL” 型腔铣。 这是三轴联动的粗加工形式, 选用直径为 25R5 的圆角铣刀加工, 切削格式采用“ 追随部件”, 背吃刀量的 0.6mm, 刀具与刀具之间的步距为刀具直径的 65%, 部件侧面与底面留余量 0.5mm。其刀具道途如图 2 于是示。 图 2 集体粗加工道途 4.2 开槽与扩槽 叶片扭曲且包角较大, 刀具要正在通道内要合理摆动,使得刀具尽可以地切近叶片的两侧面而 又然而切轮毂及轮盖, 采用广泛的刀轴驱动方式很难实行。 刀轴插补( ToolAxis Interpolation) 这一成效关于叶轮通道加工非凡有效,它通过正在叶片与轮毂的交线上界说一系列的矢量以控 制刀轴, 轮毂面上其余刀具地位点的刀轴矢量由 U、 双向线性插值或样条插值得到。 V 如许, 刀轴能很好地依照加工的须要而获得掌握, 正在然而切的环境下, 最大限制地省略叶局部与轮 毂之间的残留区。 界限矢量的界说是一个相称细密的职业, 其根基规矩是: 避免刀轴的突变, 保障刀轴腻滑蜕化。本文的刀轴掌握矢量如图 3 正在创修操作对话框中,拣选类型 “mill_multi_zxis” 众轴铣加工操作成立模板,拣选“VARIABLE_CONTOUR”子类型变轴铣。 几何体拣选集体叶轮,为了避免有过切地步,拣选流道两侧的面为插手查验面,拣选驱动方 式为“外外积”,刀轴拣选“ 插补”,选用直径为 20mm 的球刀加工,拣选众重深度切削,步 进格式采用增量式,增量值为 0.5mm,部件留余量为 0.3mm。加工时须要探究进刀退刀的 题目,正在非切削参数扶植界面,拣选“传达/火速”区域之间下拉条中界说好接近、分开、移刀运 动的扶植,个中“平安扶植”扶植为“球”半径拣选 250mm. 天生的刀具道途如图 4 于是示。用 刀道变换敕令加工其余流道曲面。 图 4 流道粗加工道途 4.3 叶片精加工 SWARF 方式也叫侧刃或外外驱动法, SWARF 驱动刀轴随叶片直纹面的 U 向或 V 向连气儿变 化, 刀具底部接触轮毂面。侧面接触叶片外外造成单条刀道, 从而实行叶片的精加工。 正在创修操作对话框中,拣选类型“mill_multi_zxis” 众轴铣加工操作成立模板,拣选 “VARIABLE_CONTOUR”子类型变轴铣。拣选驱动格式为“外外积”,为了加工到位,曲面 百分比喻式扶植如图 5。刀轴拣选“侧刃驱动”,切削形式拣选单向。选用直径为 20mm 的球 刀加工, 部件留余量为 0。 形成的刀道道途如图 6 所示, 用刀道变换敕令加工其余叶轮曲面。 图 5 曲面百分比扶植 图 6 叶轮精加道途 4.4 流道精加工 同样拣选类型“mill_multi_zxis”众轴铣加工操作成立模板,拣选“VARIABLE_CONTOUR”子 类型变轴铣。 几何体拣选集体叶轮, 为了避免有过切地步, 拣选流道两侧的面为插手查验面, 拣选驱动格式为“外外积”, 刀轴拣选“插补”步进格式采用“残存波峰高度”, 残存高度为 0.005, 选用直径为 20mm 的球刀加工。形成的刀道道途如图 7 所示,用刀道变换敕令加工其余流 道曲面。 图 7 流道精加工刀具道途 流道精加工刀具道途 4.5 叶片底部圆角清根加工 同样拣选类型“mill_multi_zxis”众轴铣加工操作成立模板,拣选“VARIABLE_CONTOUR”子 类型变轴铣。几何体拣选根部圆角部位,北京赛车官网网址拣选驱动格式为“外外积”,刀轴拣选“相关于驱动 体”步进格式采用数字掌握形式,步数为 15 步,扶植非切削挪动参数→传达/贯串选项→区 域之间→“平安扶植”为“球”,半径拣选 200mm,刀具操纵 R8 的球刀。形成的刀道道途如图 8 所示用刀具道途,变换敕令加工其余叶片底部圆角。 图 8 叶片底部圆角清根刀具道途 4.6 机床模仿加工仿真 UG 体例自带有三品种型的五轴机床,本论文选用个中的展转/摆动型机床实行虚拟仿真加工, 摆头回旋轴是 B 轴,转台回旋轴是 C 轴。 通过机床导航器调入机床组件和刀具组件,叶轮零件 铺排正在转台上面即可实行加工仿线 结论 本文欺骗 UG NX6. 0 软件对集体叶轮实行了加工仿真,合理拣选了加工操纵的刀具和机床,并 针对流道和叶片的几何特色确定了刀轴的掌握格式, 过拣选了妥善的刀具轨迹驱动方式实行 了流道和叶片的加工,天生的加工轨迹。 文中先容的对流道的加工采用刀具轴插补刀具轴加工, 这种格式可能通过正在指定的点界说矢 量方一直掌握刀具轴。当驱动或零件几何体非凡繁杂,又没有附加刀具轴掌握几何体时,插 补刀具轴可能掌握激烈的刀具轴蜕化,调度刀轨,避免遇到贫困物。指定的矢量越众,对刀 具轴的掌握越众。操纵这种方式时,驱动几何体指导刀具侧刃,零件几何体指导刀具底部。 可能掌握输出很好的加工刀轨,加工出来的曲面质地相当高。 五轴加工是最难也是最紧张的是避免爆发插手, 本文对对流道和底部圆角加工时对刀具的进 退倒实行了掌握,根据叶轮的特色,区域之间火速挪动时以球的格式掌握刀轴的挪动,使刀 轨变的更分明,如许不单升高加职业用,况且使加工变的愈加平安。




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