空压机转子的五轴数控程序编制

发布日期:2013-09-05    兰生客服中心    浏览:3758

  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。

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