POWERMILL在航空發(fā)動機(jī)整體葉輪數(shù)控編程中的應(yīng)用

　　英國DELCAM公司的PowerMILL軟件，在航空航天工業(yè)五軸加工中已有多年應(yīng)用歷史，其技術(shù)與服務(wù)己很成熟，以其功能強(qiáng)大及易操作性的特點，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、船舶、內(nèi)燃機(jī)、家用電器、輕工產(chǎn)品等行業(yè)。

　　目前國內(nèi)外在葉輪制造方面都有很大的進(jìn)展，國內(nèi)大多數(shù)葉輪的生產(chǎn)廠家在復(fù)雜葉輪制造技術(shù)方面同國外相比還有一定的差距。本文就使用PowerMILL7.0對葉輪進(jìn)行力II工軌跡規(guī)劃作一說明，其基本加工工藝流程的制訂以葉輪的幾何結(jié)構(gòu)特征和使用要求為依據(jù)，具體內(nèi)容包括:

　　一、準(zhǔn)備毛坯

　　材料為鍛鋁件，經(jīng)車削加工制成回轉(zhuǎn)體的基本形狀，可以減少數(shù)控加工的時間。

　　二、刀具

　　從粗加工到最終的精加工均采用不同規(guī)格的球頭刀或錐度球頭刀，本例中采用R6，R3球頭刀和R2全錐3°的錐度球銑刀。

　　三、加工工藝安排

　　1、裝夾:采用芯軸裝夾定位，也可以考慮在毛坯上制出鍵槽進(jìn)行輔助定位，并制作適應(yīng)芯軸定位裝夾的專用工裝;

　　2、找正:打表找正或采用尋邊器。

　　四、粗加工流道部分

　　1、采用3+2定位五軸加工，盡量減少聯(lián)動軸數(shù)，提高加工的穩(wěn)定性。采用三維區(qū)域請除策略，粗加工留余量O.5mm，下切為3mm，主軸轉(zhuǎn)速8OOOr/min，進(jìn)給速度為1200mm/min。采用賽車道加工，光順余量，下切方式為螺旋，充分發(fā)揮高速加工的效率。

　　2、在流道較窄的地方，采用3+2定位五軸加工，也可考慮采用五鈾聯(lián)動方式加工，好處是可以給后續(xù)的加工留下更均勻的余量，缺點是聯(lián)動時切削不如定位五軸穩(wěn)定。

　　五、粗加工葉片

　　選取要粗加工的葉片，PowerMILL會自動判斷刀軸方向，自動避讓旁邊的葉片干涉。

　　六、進(jìn)行合理的人工時效

　　可做去應(yīng)力時效處理，這樣可以改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能，以改善工件的內(nèi)在質(zhì)量。

　　七、二次粗加工

　　半精加工流道部分，采用五軸聯(lián)動加工，留余量O.2mm，給精加工留更均勻的余量，保證后續(xù)加工切削穩(wěn)定，在此加工中，采用曲面投影策略。

　　八、半精加工葉片

　　使用SWARF加工方式，刀軸為自動判斷，留O.15mm余量，給精加工留更均勻的余量，保證后續(xù)加工切削穩(wěn)定。

　　九、精加工流道

　　采用曲面投影方式，要注意曲面的經(jīng)緯線分布及曲面的投影質(zhì)量，這將直接影響刀具路徑的質(zhì)量和加工的表面質(zhì)量。

　　十、精加工葉片

　　葉片精加工可采用SWARF加工方式，也可采用曲面投影方式。在本例中，由于葉片的由而是用直紋面構(gòu)成的，用SWARF加工方式比較方便。

　　完成所有的程序后，可以先做一次機(jī)床仿真，檢查編制的程序是否有過切、碰撞的情況，把所有可能會出現(xiàn)的意外情況杜絕在上機(jī)加工之前，以保證人員和設(shè)備的安全，然后作NC程序輸出。