1 葉輪的結構特點
葉輪指渦輪機里帶有葉片的輪,葉片受蒸汽或水流等的作用,使軸旋轉而產(chǎn)生動力;又指水泵、鼓風機等機器上帶葉片的輪,轉動時使流體運動。葉輪的葉片曲率、扭轉變化較大,是典型的復雜曲面零件,葉片的加工質量直接影響到葉輪在工作過程中的使用性能。
2 CAXA制造工程師加工特點
在加工中我們使用CAXA制造工程師三維軟件。CAXA制造工程師是面向數(shù)控銑床和加工中心的三維CAD/CAM軟件。它具有多種功能,如:實體曲面完美結合;高效的數(shù)控加工;兩軸到三軸的數(shù)控加工功能;參數(shù)化軌跡編輯和軌跡批處理;加工仿真與代碼驗證;加工工藝控制;通用后置處理;加工路徑的優(yōu)化處理等。以上功能特點保證了工件表面的加工質量。
根據(jù)葉輪結構特點,在CAXA制造工程師中將葉輪建模和數(shù)控編程相結合,我們在實際加工過程中選擇鋁坯料,選用FANUC機床來探討運用CAXA制造工程師常規(guī)三軸加工零件的銑削理念,完成對特殊葉輪的多軸加工的全過程。相對于四軸加工理念來說,三軸加工減少了后續(xù)加工工序,提高了生產(chǎn)效率。
3 葉輪的CAM編程
(1)首先只做出一個葉片的曲面、中間的回旋面,幾根輪廓線即可。
注意:圓柱曲面要適當向兩側延長,“區(qū)域加工用輪廓線”在XY平面里手工繪制,用葉輪平面輪廓投影線的陣列范圍作參考(俯視圖中的綠色線為葉輪平面輪廓投影線陣列后結果。造型精度為0.01mm,加工行距0.3-0.5mm)。
(2)粗加工:用區(qū)域加工輪廓和所有曲面做三軸等高粗加工,并生成三軸代碼;
(3)用葉輪輪廓等距線和圓柱面做曲線式銑槽加工(精銑葉輪側壁);
(4)用“區(qū)域式加工輪廓”做輪廓線,“葉輪平面輪廓線”做島和圓柱面,做曲面區(qū)域式加工(精銑葉片間的圓柱面部分);
(5)粗加工生成一個代碼,兩個精加工生成一個代碼;
(6)用編程助手編輯粗加工代碼(選FANUC 4軸機床)和精加工代碼,分別加入循環(huán)語句即可。
造型和加工軌跡生成時考慮加工精度,尤其是輪廓線組合時容易疏忽。FANUC和華中盡量不用圓弧插補,全離散為GOI插補,這樣用手工編輯4軸循環(huán)時才有效,否則需要加很多平面定義用的輔助語句。
把生成的加工程序導入仿真軟件,驗證程序無誤后,把程序傳入數(shù)控機床完成零件加工。
4 結語
對于一些特殊的葉輪葉片加工,我們完全可以運用三軸加工方式:多樣化的加工方式可以安排從粗加工、半精加工到精加工的加工工藝路線理念,四軸加工零件模塊提供曲線加工、平切面加工、參數(shù)線加工、側刃銑削加工等,使加工更加簡便,更有效率。
(審核編輯: 智匯胡妮)
分享