1 叶轮零件分析厦创建
叶轮的建模可分为轮毂曲面(Hub)以及叶片曲面(Blade)两部分。叶轮类零件构成的一般形式是若干组叶片均匀分布在轮教的曲面上。一组叶片中可能只有一个叶片，也可能有若干个叶片。前一种情况的叶片分布称为等长叶片(或一级叶片)，其叶轮模型如图1所示；后一种叶片形式主要指含有小叶片，一般称为交错叶片(或二级叶片)，如图2所示。
一般先创建截面线，然后再通过截面线(through curves)进行叶片的曲面造型。轮毂的刨建较为简单，在草图方式下创建截面线串，再通过旋转(Revolve)命令创建轮毂回转体。叶轮的创建过程如图3所示。
2 叶轮加工工艺准备
采用立式五轴聪动高速加工中心，HSK高速刀柄、整体硬质合金涂层刀具。叶轮毛坯材料采用铝合金(LD80)锻件，叶轮铣削毛坯可先在数控车床上加工至指定形状和大小。对于叶轮这样的复杂型面．手工方法无法确定精度，主要采用三坐标测量机进行型面数据检测。把采集到的数据与几何建模实体进行比较来检测加工精度。使用螺栓螺母将工件装央在工作台的T型槽上，为鞋免刀具与工作台碰撞，在工件与工作台间楚一圆形垫块，工件装夹示意图如图4所示。
3 加工刀路参数设置
3.1 创建加工坐标系和毛坯
首先使用UG创建叶轮零件及其毛坯的实体模型。进人到加工环境．选择。创建几何体”工具，几何体的类型选“nailLmulti blade”。设置铣削几何体参数，“指定部件”为叶轮实体，“指定毛坯”为毛坯实体。加工坐标系原点位于零件顶部中心。
3.2 设置叶轮几何体加工模型度参数
分别指定刀毂、护罩、刀片及刀片圆角，如图5所示，其中，对话框中的“分剖机”是指叶轮的“二级叶片”，该实例中因投有二级叶片，所以无需指定。设置叶轮“刀片总效”为8。
3.3 创建刀具
在机床视图中创建两把球形铣刀，分别命名为DIOR5和D6R3。其中，D10R5球刀半径为5，用于粗加工；D6R3球刀半径为3，用于精加工。
3.4 创建粗加工度刀路设置
创建粗加工操作，操作类型为“mill_multi_blade”。操作子类型为“MuLTLBLADE_ROuGH”，刀具选D10R5球刀，加工几何体“MULTI_BLADE_GEOM”，如图6所示。设置加工刀路．粗加工余量为0.6 mm。设置刀距为刀具直径的30％，层深为刀具直径的20％。
3.5 创建“叶毂”、叶片底部“圆角”精加工及刀路设置
创建“叶毂”精加工操作．操作类型为“mill_multi_blade”，操作子类型为“HUB_FINISH”，刀具选D6R3球刀，加工几何体对象。MULTI_BLADE_GEOM”，如图7所示。设置工刀路，精加工余量为0。设胃“刀距”参数为刀具直径的15%。
3.6 创建“叶片”的精加工及刀路设置
创建“叶片”精加工操作，操作类型“mill_multi_blade”，操作子类型为“BLADE_FINISH”．刀具选D6R3球刀．加工几何体对象“MULTI_BLADE_GEOM”．设置加工刀路，精加工余量为0。设置“层深”参数为刀具直径的15%。“叶片”精加工的刀路包括了对叶片底部“圆角”的精加工，如图8所示。
3.7 编辑加工程序
使用旋转复制加工的功能，生成其余叶片的粗加工和精加工程序。
选中所要复制的刀路，右键快捷菜单中选取“对象”·“变换”，设置旋转中心轴为+Z轴．过坐标原点，间隔角度45。，复制7个。分别生成粗加工、叶毂精加工和叶轮精加工的刀路复制阵列。刀路复翩结果如图9所示。
3.8 加工刀路轨迹模拟
叶轮的加工完成共用了3个步骤(省略了半精加工过程)：1.用D10R5的球刀粗加工去料；2.用D6R3的球刀精加工叶毂；3.用D6R3的球刀精加工叶片及叶片底部圆角。其刀路轨迹模拟效果如图10所示。
4 结束语
在叶轮加工模块出现后，使用UG的叶轮加工模块来生成叶轮的加工刀路，特别是开粗刀路，大大提高了叶轮的加工编程速度，提高了效率。
(审核编辑: 智汇小新)
