螺旋叶片五轴加工工艺设计探索

1螺旋叶片几何体指定

要加工叶片创建几何体是必须的，创建几何体分创建部件几何体与毛坯几何体，因为零件模型是开始就完成的，指定部件几何体是容易的，指定毛坯几何体时可利用部件偏置的办法来解决毛坯几何体问题。此例中设置偏置参数“0.5”mm，作为精加工余量便于仿真加工，如图3所示。

2选择驱动方法

按照前述工艺分析，此例中3个表面精加工均选择可变轴轮廓铣的表面积驱动方法，选择“往复”切削模式，步距“残余高度”，输入残余高度“0.05”mm，如图4所示为上表面驱动设置与接触点显示。投影矢量是大多数驱动方法的公共选项，它确定驱动点到投影部件表面的方式，以及刀具接触到部件表面的哪一侧。精加工上表面时投影矢量垂直于驱动体，创建相对于驱动曲面法线的投影矢量，但需是表面积驱动方可选择刀轴方向“侧刃驱动体”。刀轴控制侧刃驱动体，用于定义沿驱动曲面的侧刃划线移动的刀轴，该方式允许刀具的侧面切削驱动曲面，而刀尖切削“部件表面”。首先按顺序选多个驱动曲面，然后选择侧刃驱动体方式后，可以显示矢量箭头。如图5所示为上表面投影矢量与刀轴设置。精加工下表面时选择刀轴方向“远离直线”。刀轴控制远离直线方式，是控制刀轴矢量沿着直线的全长并垂直于直线，刀轴矢量从直线指向刀柄，其中远离直线必须位于刀具和待加工零件几何体的另一侧。精加工侧面时选择刀轴方向“垂直于驱动体”。

3切削参数设置

各表面精加工时输入切削步长“20”mm，进刀与退刀开放区域选“圆弧—相切逼近”进刀类型，如图6所示。切削用量设置上下表面加工设置主轴转速8000r/min，进给1500mm/min，侧面加工设置主轴转速12000r/min，进给2000mm/min，如图7所示。

4结论

选取经典复杂形状的螺旋叶片零件进行高速加工设计，基于UGNX7.0/CAM模块，重点分析了其加工工艺参数设计，首先设置五轴加工坐标系与安全平面，然后进行五轴加工几何体指定，选择了合理的驱动方法、切削参数及高速切削用量的设置，最后生成刀轨、进行仿真加工验证、执行后处理即可得到可用于实际的程序清单，实现了基于UGCAM的快速高效编程，对指导生产具有较强实际意义。

作者：李东君 单位：南京交通职业技术学院机电工程学院

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