基于UG的螺旋叶片数控五轴加工

本螺旋叶片为精密铸件，如图1所示。

图1 螺旋叶片

1 螺旋叶片上表面数控五轴加工

　　采用可变轴曲面轮廓铣进行曲面精加工，驱动方法选择“曲面”方法，刀轴方向为“侧刃驱动体”．投影欠量为“垂直于驱动体”，刀具采用D10R2圆角刀。

　　1.1 初始化加工环境

　　打开模型文件；进入加工模块。

　　1.2 创建加工父级组

　　(1)创建加工几何组

　　加工坐标系MCS(Machine CoordinateSystem)为原始点(0，-180，0)处；安全平面设置相对于XC—YC平面的距离为150 ram；毛坯儿何体为部件的偏置1mm。

　　(2)创建刀具组

　　刀具采用D10R2圆角刀，直径10mm，底圆角半径2mm，刀具号及补偿号均为1。

　　(3)设置加工方法

　　精加工部件余量为0mm。

　　1.3 螺旋叶片上表面精加工

　　螺旋叶片上表面精加工采用数控五轴加工操作，具体如下：

　　(1)创建可变轴曲面轮廓铣操作。
　　(2)驱动方法选择“曲面”方法，选择驱动几何体、切削方向、材料反向、切削模式、步距、残余高度。
　　(3)选择刀轴方向。刀轴为“侧刃驱动体”，并选择刀轴方向。
　　(4)选择投影矢量方向。投影矢量方向为“垂直于驱动体”。
　　(5)没置切削参数。最大步长为刀具直径的20％。
　　(6)设置非切削参数。进刀类型为“圆弧一相切逼近”，线性延伸为10mm。
　　(7)没置进给参数。主轴速度3000 r/min，切削速度600mm/m，进刀为400 mm/m。
　　(8)生成刀具路径并验证(图2)。

图2螺旋叶片上表面数控五轴加工

2 螺旋叶片下表面数控五轴加工

　　采用可变轴曲面轮廓铣进行曲面精加工，驱动方法选择“曲面”方法，刀轴方向为“远离直线”，投影矢量为“垂直于驱动体”，刀具采用D10R2圆角刀。

　　螺旋叶片下表面的数控五轴加工操作与上表面相似。但刀轴选择不同，下表面数控五轴加工刀轴方向为“远离直线”，直线定义为两点，坐标(0，0，0)及(0，-180，0)。生成刀具路径并验证(图3)。

图3螺旋叶片下表面数控五轴加工

3 螺旋叶片外侧面数控五轴加工

　　采用可变轴曲面轮廓铣进行曲而精加工，驱动方法选择“曲面”方法，刀轴方向为“垂直于驱动体”，投影矢量为“刀轴”，刀具采用D10R2圆角刀。

　　螺旋叶片外侧面的数控五轴加上与上表面相似。但刀轴方向、投影欠量不同。外侧面数控五轴加工刀轴方向为“垂直于驱动体”。投影矢量为“刀轴”。

　　生成刀具路径并验证(图4)。

图4螺旋叶片外侧面数控五轴加工

4 后处理生成指定系统的NC代码

　　利用自定义的后处理文件生成的NC代码如图5所示。

图5NC代码

5 结束语

　　本螺旋叶片为精密铸件，加工余量小(1mm)，结构较复杂，需加工的曲面有上表面、下表面、外侧面，直接进行数控五轴精加工。UG NX其备强大的数控加工上能力，除了提供强大的三轴加工外，还提供了比较成熟的五轴加工。螺旋叶片结构较复杂，三个曲面均采用UG NX的可变轴曲面轮廓铣操作子类型进行加工并达到了预期的加工要求。