1 葉輪零件分析廈創(chuàng)建

　　葉輪的建模可分為輪轂曲面(Hub)以及葉片曲面(Blade)兩部分。葉輪類零件構(gòu)成的一般形式是若干組葉片均勻分布在輪教的曲面上。一組葉片中可能只有一個葉片，也可能有若干個葉片。前一種情況的葉片分布稱為等長葉片(或一級葉片)，其葉輪模型如圖1所示；后一種葉片形式主要指含有小葉片，一般稱為交錯葉片(或二級葉片)，如圖2所示。

　　一般先創(chuàng)建截面線，然后再通過截面線(through curves)進行葉片的曲面造型。輪轂的刨建較為簡單，在草圖方式下創(chuàng)建截面線串，再通過旋轉(zhuǎn)(Revolve)命令創(chuàng)建輪轂回轉(zhuǎn)體。葉輪的創(chuàng)建過程如圖3所示。

2 葉輪加工工藝準(zhǔn)備

　　采用立式五軸聰動高速加工中心，HSK高速刀柄、整體硬質(zhì)合金涂層刀具。葉輪毛坯材料采用鋁合金(LD80)鍛件，葉輪銑削毛坯可先在數(shù)控車床上加工至指定形狀和大小。對于葉輪這樣的復(fù)雜型面．手工方法無法確定精度，主要采用三坐標(biāo)測量機進行型面數(shù)據(jù)檢測。把采集到的數(shù)據(jù)與幾何建模實體進行比較來檢測加工精度。使用螺栓螺母將工件裝央在工作臺的T型槽上，為鞋免刀具與工作臺碰撞，在工件與工作臺間楚一圓形墊塊，工件裝夾示意圖如圖4所示。

3 加工刀路參數(shù)設(shè)置

　　3.1 創(chuàng)建加工坐標(biāo)系和毛坯

　　首先使用UG創(chuàng)建葉輪零件及其毛坯的實體模型。進人到加工環(huán)境．選擇。創(chuàng)建幾何體”工具，幾何體的類型選“nailLmulti blade”。設(shè)置銑削幾何體參數(shù)，“指定部件”為葉輪實體，“指定毛坯”為毛坯實體。加工坐標(biāo)系原點位于零件頂部中心。

　　3.2 設(shè)置葉輪幾何體加工模型度參數(shù)

　　分別指定刀轂、護罩、刀片及刀片圓角，如圖5所示，其中，對話框中的“分剖機”是指葉輪的“二級葉片”，該實例中因投有二級葉片，所以無需指定。設(shè)置葉輪“刀片總效”為8。

　　3.3 創(chuàng)建刀具

　　在機床視圖中創(chuàng)建兩把球形銑刀，分別命名為DIOR5和D6R3。其中，D10R5球刀半徑為5，用于粗加工；D6R3球刀半徑為3，用于精加工。

　　3.4 創(chuàng)建粗加工度刀路設(shè)置

　　創(chuàng)建粗加工操作，操作類型為“mill_multi_blade”。操作子類型為“MuLTLBLADE_ROuGH”，刀具選D10R5球刀，加工幾何體“MULTI_BLADE_GEOM”，如圖6所示。設(shè)置加工刀路．粗加工余量為0.6 mm。設(shè)置刀距為刀具直徑的30％，層深為刀具直徑的20％。

　3.5 創(chuàng)建“葉轂”、葉片底部“圓角”精加工及刀路設(shè)置

　　創(chuàng)建“葉轂”精加工操作．操作類型為“mill_multi_blade”，操作子類型為“HUB_FINISH”，刀具選D6R3球刀，加工幾何體對象。MULTI_BLADE_GEOM”，如圖7所示。設(shè)置工刀路，精加工余量為0。設(shè)胃“刀距”參數(shù)為刀具直徑的15%。

　　3.6 創(chuàng)建“葉片”的精加工及刀路設(shè)置

　　創(chuàng)建“葉片”精加工操作，操作類型“mill_multi_blade”，操作子類型為“BLADE_FINISH”．刀具選D6R3球刀．加工幾何體對象“MULTI_BLADE_GEOM”．設(shè)置加工刀路，精加工余量為0。設(shè)置“層深”參數(shù)為刀具直徑的15%。“葉片”精加工的刀路包括了對葉片底部“圓角”的精加工，如圖8所示。

　　3.7 編輯加工程序

　　使用旋轉(zhuǎn)復(fù)制加工的功能，生成其余葉片的粗加工和精加工程序。

　　選中所要復(fù)制的刀路，右鍵快捷菜單中選取“對象”·“變換”，設(shè)置旋轉(zhuǎn)中心軸為+Z軸．過坐標(biāo)原點，間隔角度45。，復(fù)制7個。分別生成粗加工、葉轂精加工和葉輪精加工的刀路復(fù)制陣列。刀路復(fù)翩結(jié)果如圖9所示。

　　3.8 加工刀路軌跡模擬

　　葉輪的加工完成共用了3個步驟(省略了半精加工過程)：1.用D10R5的球刀粗加工去料；2.用D6R3的球刀精加工葉轂；3.用D6R3的球刀精加工葉片及葉片底部圓角。其刀路軌跡模擬效果如圖10所示。

4 結(jié)束語

　　在葉輪加工模塊出現(xiàn)后，使用UG的葉輪加工模塊來生成葉輪的加工刀路，特別是開粗刀路，大大提高了葉輪的加工編程速度，提高了效率。