導(dǎo)語：葉片四聯(lián)動(dòng)技術(shù)與應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

加工特點(diǎn)及加工因素

葉片的葉身型面部分為復(fù)雜的空間曲面，各部分的曲率、扭轉(zhuǎn)變化較大，是典型的薄壁件。由于其為動(dòng)力等裝置的重要部件，工作條件較為惡劣，對(duì)零件本身的精度和質(zhì)量要求很高；型面的加工質(zhì)量直接影響其工作性能，從而可能影響整機(jī)的性能；葉片的材料要求有很高的質(zhì)量—強(qiáng)度比，加工中難切削，切削抗力大，引起的變形也大；由于其截面形狀，在葉盆和葉背方向上抵抗變形的能力也不同，進(jìn)排邊緣處又較薄，加工中的形變很復(fù)雜；對(duì)數(shù)控加工提出了很高的要求，在實(shí)際加工中，多采用以下的加工流程，如圖3所示。以往的葉片加工中多采用三坐標(biāo)加工，其特征是加工軸線始終不變，通過逐行走刀來完成加工，刀具沿各切削行的運(yùn)動(dòng)，近似地包絡(luò)加工總第174期曲面。由圖1分析如下：葉片截面形狀顯示，葉盆和葉背方向上寬度不同，進(jìn)排邊緣處較薄。葉片的型面為復(fù)雜的空間曲面，公差帶小，各部分的曲率、扭轉(zhuǎn)變化較大，是典型的薄壁件。葉片的材質(zhì)為鍛件，鍛件的型線部分與理輪值有差異，這樣低熔點(diǎn)合金澆出的型線墊塊不能與每一片葉片相吻合，加工中難切削，切削抗力大，引起的變形大。葉片在進(jìn)行批量生產(chǎn)時(shí)要求精確復(fù)制，需要制造專用的工裝夾具進(jìn)行生產(chǎn)。

加工應(yīng)用

MasterCAM是美國(guó)CNCSoftware公司開發(fā)的一套基于微機(jī)平臺(tái)的CAD/CAM軟件，集設(shè)計(jì)與制造于一體。軟件的CAD功能可以繪制2D、3D圖形以及構(gòu)建自由曲面；CAM功能可以直接在點(diǎn)、線、曲面、實(shí)體上產(chǎn)生刀軌，生成加工刀具路徑文件（稱為nci文件），用戶根據(jù)數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的具體情況，可以對(duì)其數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行修改和編譯，設(shè)置具體的切削參數(shù)、NC程序格式、輔助工藝指令、接口功能參數(shù)等，定制出適應(yīng)某一數(shù)控機(jī)床的專用后置處理程序，稱為pst文件，能完成2~5軸數(shù)控加工，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)到加工制造的CAD/CAM一體化，廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工、模具制造、汽車工業(yè)和航天工業(yè)等領(lǐng)域。按設(shè)計(jì)給定數(shù)據(jù)繪制出葉片各個(gè)平面上的截面線，葉盆和葉背上的型線均為自由曲線，進(jìn)排氣邊緣為一段圓弧，將各曲線光滑過渡，并保證各段曲線的連續(xù)。根據(jù)給定的扭轉(zhuǎn)角將各個(gè)平面上的曲線通過Xform—Rotate命令進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，得到一組空間曲線（如圖4所示）。將所得到的截面線創(chuàng)建得到葉片的葉身型面，調(diào)整各數(shù)據(jù)點(diǎn)的對(duì)齊方式和曲面公差，得到如圖5所示的三階NUBS曲面。葉片的型面為自由曲面，毛坯為模鍛件，需要進(jìn)行半精加工和精加工，半精加工選用直徑為12mm的球刀加工，半精加工步距取1mm，精加工步距取0.3mm，余量為0.2mm，螺旋式走刀。精加工根據(jù)半精加工程序生成偏置面加工程序（如圖6所示）。3針對(duì)加工對(duì)象，計(jì)算刀具軌跡，生成NCI文件（刀具路徑文件），用戶根據(jù)數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的具體情況，對(duì)其數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行修改和編譯，定制出適應(yīng)某一數(shù)控機(jī)床的專用后置處理程序。默認(rèn)的MPFAN.PST是內(nèi)定成適應(yīng)FANUC控制器的通用格式，如FANUC-3M、FANUC-6M、FANUC0-M等。由于葉片型面程序量大，可以利用計(jì)算機(jī)與NC機(jī)床RS232接口通訊，通過Mastercam中的Commu-nications（通訊）功能，設(shè)置傳輸文件格式、串口、傳輸速率、奇偶校驗(yàn)、數(shù)據(jù)位等與CNC控制器的參數(shù)一致，實(shí)現(xiàn)在線加工。

利用數(shù)控機(jī)床的四軸聯(lián)動(dòng)加工技術(shù)，采用Mas-tercam加工軟件的CAM模塊，可以一次完成葉片型面的加工，大大減輕了后續(xù)拋光工序的工作量，提高了設(shè)備的利用率，更主要的是解決了同類零件批量生產(chǎn)中，加工質(zhì)量難穩(wěn)定和生產(chǎn)效率不高問題，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

本文作者：蔣明工作單位：江蘇大學(xué)機(jī)電總廠