多軸加工葉輪

1、第2卷第4期職教研究Vol.2NO.42010年12月VocationalEducationResearchesDec.2010作者簡(jiǎn)介：作者簡(jiǎn)介：王鋒（1983—），男，陜西咸陽(yáng)人，黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院機(jī)電學(xué)院教師，實(shí)驗(yàn)員，研究方向：模具制造、多軸數(shù)控機(jī)床加工。CADCAECAMCADCAECAM四軸加工葉輪四軸加工葉輪王鋒（黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院，黑龍江哈爾濱150088）摘要：實(shí)現(xiàn)應(yīng)用四軸數(shù)控加工中心加工葉輪，標(biāo)志著高職院?！吧?/p>

2、產(chǎn)型”數(shù)控加工基地的校企合作及教學(xué)實(shí)訓(xùn)達(dá)到了一個(gè)更高的水準(zhǔn)。CADCAMCAE制造必須從單軸加工向多軸加工等高難度加工、自動(dòng)測(cè)量的躍進(jìn)。學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的產(chǎn)品工藝更復(fù)雜、精度要求更高。培養(yǎng)學(xué)生攻堅(jiān)克難的能力。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：葉輪；多軸；NX加工；CADCAECAM技術(shù)具有高智力、高效益、知識(shí)密集、更新速度快、綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)。是科技領(lǐng)域中的重要研究項(xiàng)目，也是現(xiàn)代先進(jìn)、高端技術(shù)——計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的核心技術(shù)基礎(chǔ)。某種程度代表著制造業(yè)的發(fā)展實(shí)力和

3、競(jìng)爭(zhēng)力?，F(xiàn)代的汽車(chē)、飛機(jī)、船舶、玩具、用具等等產(chǎn)品的外觀、型線越來(lái)越漂亮，具有運(yùn)動(dòng)感覺(jué)。設(shè)計(jì)者的奇思妙想更是層出不窮。都來(lái)源于計(jì)算機(jī)的高度發(fā)展、CADCAECAM軟件的智能化、人性化、高端化，所以數(shù)控加工、模具制造更是離不開(kāi)軟件的支持，我們廣泛地采用CADCAECAM技術(shù)，提高設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)中的形狀的準(zhǔn)確度和外觀，高質(zhì)量、高效率地完成產(chǎn)品的模型加工。例如我院校企合作項(xiàng)目中的一個(gè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)產(chǎn)品“葉輪”，如圖1所示，就是我們常見(jiàn)的典型曲面類(lèi)產(chǎn)

4、品?，F(xiàn)在應(yīng)用NX軟件建立三維數(shù)據(jù)模型，對(duì)其進(jìn)行分析、加工。一、葉輪一、葉輪毛坯為鑄造件，材料為45號(hào)鋼，鑄件線形周邊加工余量2mm左右，葉長(zhǎng)度為78mm，輪轂半徑為50mm，葉盆到葉背的距離為38mm，葉根圓角為R0.1，型面扭曲程度較大。加工前，需要對(duì)毛坯工件進(jìn)行鑄造性能檢測(cè)，例如尺寸、氣孔等缺陷。加工時(shí)要分析好產(chǎn)品加工工藝，考慮加工成本，生產(chǎn)效率等。加工后，需要對(duì)工件進(jìn)行質(zhì)檢，檢測(cè)葉輪性能是否合格，如果可以到達(dá)要求，就可以按照要求生

5、產(chǎn)。圖1葉輪圖2三維數(shù)據(jù)模型二、工藝特性分析二、工藝特性分析1.先應(yīng)用UGNX6.0軟件CAD模塊建立如圖2三維數(shù)據(jù)模型，然后應(yīng)用CAE分析模塊進(jìn)行模型分析，例如葉輪曲面的最大螺旋角、曲率、圓角等。模型分析完成后，應(yīng)用UGNX6.0軟件CAM模塊輔助編程，進(jìn)而根據(jù)XH716四軸數(shù)控加工中心的程序格式等要求，后置處理生成數(shù)控加工G代碼。應(yīng)用XH716四軸數(shù)控加工中心對(duì)葉輪實(shí)踐加工，再經(jīng)過(guò)拋光處理、質(zhì)量檢測(cè)，最終完成葉輪加工。2.葉輪加工工

6、藝過(guò)程表1數(shù)控加工工藝過(guò)程第2卷第4期職教研究Vol.2NO.42010年12月VocationalEducationResearchesDec.20103NC編程選擇多軸CAM加工環(huán)境，生成葉盆、葉背、輪轂的刀具軌跡，進(jìn)行粗加工留工序余量1mm、半精加工留工序余量0.5mm、精加工留0.05mm拋光量，計(jì)算刀具路徑和生成刀具軌跡文件4工藝處理程序校驗(yàn)，檢查其正確性，及其刀具路徑，過(guò)切欠切現(xiàn)象，檢查空刀軌跡的多少，加工時(shí)間。及后處理軌跡

7、的生成方法；是圓弧逼近還是直線逼近。進(jìn)行程序優(yōu)化。提高效率。5加工葉背、葉盆直徑為20R0.2mm刀具粗加工葉背、葉盆。留工序余量1mm檢查留量均勻性、對(duì)稱(chēng)性、切削參數(shù)、加工效率等。6加工輪轂、葉盆、葉背直徑為10R5mm刀具半精加工輪轂，直徑為4R2mm刀具精加工葉背、葉盆、輪轂，留拋光量。分析切削參數(shù)，加工效率、刀具壽命等等7分析分析工件表面質(zhì)量、形狀、直徑，刀具參數(shù)、壽命、進(jìn)給參數(shù)、C軸參數(shù)、加工效率、時(shí)間、工藝的合理性，拋光留量

8、。研究分析加工效率、生產(chǎn)成本等五、結(jié)論五、結(jié)論雖然葉輪加工較為復(fù)雜，但在合理的選擇刀具、CAM軟件、后處理器，認(rèn)真分析三維數(shù)據(jù)模型，C軸的加工速度參數(shù)等加工條件，我們可以高速、高質(zhì)的加工出合格的產(chǎn)品。在學(xué)生的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生以真實(shí)的工廠產(chǎn)品貫穿于整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生從中學(xué)到了對(duì)于此類(lèi)典型的葉輪加工、葉輪分析、數(shù)據(jù)模型優(yōu)化、數(shù)控編程優(yōu)化、刀具、量具、工具選擇、機(jī)床的使用等實(shí)踐技能，深刻體會(huì)到加工操作規(guī)程，文明生產(chǎn)制度、高質(zhì)高效理念的重要性，

9、學(xué)生系統(tǒng)的詳細(xì)的了解了整個(gè)加工工藝制定及實(shí)踐加工過(guò)程，提高了學(xué)生實(shí)際加工生產(chǎn)應(yīng)用的綜合能力。校企合作產(chǎn)品，提高了高職院校學(xué)生實(shí)際加工能力，企業(yè)的生產(chǎn)理念。保產(chǎn)生效益，降低廢品率。保證學(xué)生無(wú)縫隙上崗，提高就業(yè)率，同時(shí)提高了實(shí)驗(yàn)教師的實(shí)踐教學(xué)能力和理論水平，提高了高職院校的社會(huì)服務(wù)能力，更進(jìn)一步深化校企合作。參考文獻(xiàn)：參考文獻(xiàn)：[1]趙波.模具加工前沿技術(shù)—高速加工[J].模具技術(shù)2000(2)7579[2]唐榮錫.計(jì)算機(jī)輔助飛機(jī)制造[M]