图1是一种带有分流叶片的叶轮。前期利用NX中的可变轴叶片加工模块"mill-multi-blade"进行加工,生成刀位轨迹,再创建其后处理并生成程序,使用Vericut进行仿真验证,最后在五轴加工中心上加工成型。
1.1加工毛坯的生成
实际加工叶轮时首先通过车削完成其毛坯制造。NX在数控加工前也需要设置工件毛坯,若使用包容法生成的圆柱体毛坯,显然不是车削完成的毛坯工件,如图2所示。应通过创建车削几何体的方法形成其车削毛坯,方法如下:

UG加工环境下[创建几何体],类型选择"turning",几何体子类型选择"MCSPINDLE"。[工件]对话框下,指定叶轮工件为部件,单击"TURNING WORKPIECE"图标,则系统自动生成包络叶轮最大外形轮廓的旋转片体如图3所示。使用该轮廓进行旋转建模形成叶轮加工前的车削毛坯,如图4所示,将其导出为STL格式模型供Vericut仿真使用。

1.2叶轮加工几何体的创建
UG加工环境下,[创建几何体],选择"mill-multi-blade",子类型包括"MCS""WORKPIECE""MUL-TI-BLADE-GEOM"。
1)MCS创建:打开MCS对话框,建立加工中心坐标系MCS在叶轮上表面圆心位置如图1所示。加工中心坐标系MCS也是数控加工中心实际加工时的工件坐标系位置。
2)WORKPIECE创建:[工件]对话框下,指定部件几何体为叶轮,指定毛坯几何体为"1.1"节建立的车削毛坯,完成工件几何体创建。
3)MULTI-BLADE-GEOM创建:[多叶片几何体]对话框下,分别指定轮毂、包覆、叶片、叶根圆角、分流叶片等几何体;其中包覆为大叶片的外侧面,叶片包括左右面和前后面,分流叶片为小叶片。指定时只需选择一个几何体,指定叶片总数即可,如图5所示。
1.3刀具的创建
根据叶轮流道空间及叶片弯曲程度选择锥度球头铣刀进行加工,球直径Φ2mm,锥度3.5mm,刃长30mm,刀长50mm。
1.4叶轮加工工序创建
工序类型选择多轴叶轮铣削"mill-multi-blade",子类型包括多叶片粗加工、轮毂精加工、叶片精加工、圆角精加工等。
[创建工序]对话框内,指定程序位置,选择刀具为创建的锥度球铣刀,几何体需要继承上述创建的MCS、WORKPIECE、MULTI-BLADE-GEOM,加工方法选择"MILL-ROUGH"粗加工,确定后进入[多叶片粗加工]设置界面。系统自动设置驱动方法为"叶片粗加工"。进行步距、切削层、切削余量等参数设置后生成粗加工刀具轨迹如图6所示。用同样的方法生成可以生成轮毂精加工、叶片精加工、圆角精加工的刀位轨迹。

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