空压机转子的五轴数控程序编制

　　用UG加工空压机转子的流程图用UG进行转子数控编程时，通常以如图5所示的流程图为引导，用以创建各操作的刀位轨迹，并贯穿加工的整个过程。

　　一、建立父节点组

　　1、在刀具节点下，加入加工用到的所有刀具，并设置其刀具参数;

　　2、在几何节点下，选择毛坯、设置加工坐标系、选择避让几何为转子实体;

　　3、在方法节点下，设置粗、半精、精加工时的主轴转速、进给率及刀位轨迹的显示颜色。

　　二、开槽加工

　　叶轮气流通道的开槽加工抽取流道曲面，U、V参数线如图6(a)所示。因为叶轮通道的加工需要沿气流方向，所以重新排列流道的U、V参数线，使U参数或V参数线沿气流方向。因为此流道曲面的特殊性，重新调整U、V参数后，流道面分成了三片曲面。重新排列后的V参数线如图6(b)所示，是沿气流方向的。

　　(一)、流道前端曲面(如图6(b)中的1面)的加工采用可变轴曲面轮廓铣(Variable Contour)，加工深度越深，干涉越严重，采用一种刀轴控制方式不一定合适，因此分成两种刀轴控制方式进行。

　　一种为：Normal to Drive(用于上半层加工)，

　　一种为：Toward Point(用于下半层加工)。

　　1、加工上半层，程序的参数设置如下：

　　1)驱动方法(Drive Method)采用Surface Area;

　　2)驱动几何选用流道前端曲面，即图6(b)中的1面;

　　3)建立避让几何，以零件整体作为避让几何，如果干涉则自动退刀，一般粗加工时选用自动退刀来避免干涉。

　　4)粗加工，行距选择Tolerance=0.1mm;

　　5)刀轴控制方式为：Normal to Drive;

　　6)切削区域中Surface%的Start step、End step都设置为：50，表示在加工面中间位置切削一刀;

　　7)设置Non-Cutting，即非切削运动，选用沿刀轴进退刀;

　　8)Cutting下，设置Stock余量：7mm;设置Multiple passes(多层加工)，每层切深为0.5mm。

　　2、加工下半层，程序的参数设置如下：

　　1)刀轴控制方式为：Toward Point;

　　2)Cutting下，设置Stock余量：0.2mm;设置Multiple passes(多层加工)，每层切深为0.5mm。

　　3)其它参数设置，同加工上半层的程序。因为可变轴曲面轮廓铣关键是选择刀轴控制方式，因此后续的加工只说明刀轴控制方式。

　　(二)、流道左端曲面(如图6(b)中的2面)的加工采用的是可变轴曲面轮廓铣，加工本曲面，刀轴控制方式一种是Normal to Drive(用于上半部分加工)，一种是Relative to Drive(用于下半部分加工)。(3)流道右端曲面(如图6(b)中的3面)的加工此曲面曲率变化很平缓，曲面上各点法向与叶片曲面夹角都接近0º，因此加工此曲面所选择的刀轴控制方式为Normal to Drive。生成加工刀轨如图7所示。

　　三、叶轮气流通道的扩槽加工

　　扩槽加工刀轨类似开槽加工，只是切削区域中Surface%的Start step设置为：0、End step：100，表示切削整个流道面，生成刀轨如图8所示。

　　进一步扩槽和叶片的粗加工扩槽加工后已经加工掉流道大部分余量，为了保证精加工之前有均匀的加工余量，提高最终的表面加工质量，此步是继续扩槽和叶片粗加工。加工驱动面选择叶片的偏置面，如图9所示，流道、叶片粗加工后的仿真结果如图10所示。

　　四、叶片的精加工

　　转子一级、二级叶片的精加工(吸力面、压力面、前圆角)从吸力面过渡到压力面曲率变化剧烈，因此，采取吸力面、压力面、前圆角分开加工。

　　一级、二级叶片型面类似，加工参数是类似的，下面是叶片精加工的通用参数设置。

　　1、驱动几何选择要加工曲面;

　　2、刀轴控制方式为：Relative to Drive，关键是选择参数Tilt、Lead;

　　3、设置Non-Cutting，选用沿切削方向进刀、沿刀轴方向退刀;

　　4、精加工Stock设置为：0mm;生成的加工刀轨，如图11。

　　五、叶片根部变圆角精加工

　　因为变圆角的曲率变化剧烈，因此用Relative(Normal) To Drive控制刀轴方向容易与其它叶片干涉，因此大、小叶片的刀轴控制方式都为：Toward Line，有时只用一条控制刀轴线，还不能控制加工一张完整的曲面，可能要选用几条控制线。大叶片左侧变圆角加工刀轨如图12、小叶片左侧变圆角加工刀轨，如图13。

　　用UG可以实现复杂微型整体叶轮的数控加工编程，加工效果良好。