CAM Express涡轮叶片加工流程

CAM EXPRESS涡轮叶片铣削模块（CAM EXPRESS Turbomachinery Milling），专门针对涡轮机组件的机械加工而设计，其所涵盖的加工范围，不仅局限于涡轮叶片，也可用于螺旋桨或其他多叶片旋转式零件。CAM EXPRESS涡轮叶片铣削模块的重要目标之一，就是要让使用者轻松地进行复杂编程，系统提供了专用的选项，用户只要选择涡轮机组件的几何资料，然后告诉软件您想要的叶片类型和需要的操作。然后单击「执行」，系统就能产生整个组件的刀具路径，不需要进行额外的编辑或修改，也不会有过切或碰撞的情形。如果使用一般的软件，光是在含有分流叶片的两个主叶片间建立刀具路径，可能就得花上好几个小时，使用CAM EXPRESS涡轮叶片铣削模块之后只需要2分钟。

图1 CAM EXPRESS涡轮叶片铣削

接下来，我们使用一个涡轮叶片模型作为案例，探讨CAM EXPRESS涡轮叶片模块之操作流程：

1.使用三轴标准铣削进行叶片胚料加工

在进行叶片加工之前，首先我们必须完成胚料的制作，这部分不需要使用五轴功能，只需三轴铣削即可，因此，我们将使用CAM EXPRESS的三轴加工模块来完成这部分的工作，设定工序如下：

●几何定义

在进入CAM EXPRESS三轴加工模块之后，于几何视图中定义加工原点、毛胚和零件，对于该涡轮叶片来说，该加工零件模型，即为待会要制作涡轮叶片路径程序之胚料。

图2 几何定义

●刀具定义

于机床视图中插入刀具，在这里我们使用球刀作为三轴胚料粗加工刀具。

图3 刀具定义

●外型粗铣

于程序视图中插入作业，使用的工法为型腔粗加工，刀轨设定为跟随零件。

图4 外型粗铣

●外型精铣

再次于程序视图中插入作业，使用的工法为等高精加工，切削层设定为优化。

图5 外型精铣

2.使用涡轮叶片铣削进行叶片各部加工

对于复杂零件（如叶轮）的NC编程所使用的3D几何资料，其他CAM系统在寻找和修復CAD模型可能需花费许多时间。而CAM EXPRESS在进行NC编程前就为您省下數小时的准备时间，它能直接使用汇入的几何资料，不需要修復或重新建模，就能建立涡轮叶片的刀具路径，设定工序如下：

●几何定义

在进入CAM EXPRESS涡轮叶片加工模块之后，于几何视图中定义涡轮叶片各部几何，包括流道、包覆面、主/分流叶片、主/分流叶根。

图6 几何定义

●刀具定义

于机床视图中插入刀具，在这里我们使用球刀作为叶片粗加工和精加工刀具。

图7 刀具定义

●加入工法

于程序视图中插入作业，你可以看到于CAM EXPRESS涡轮叶片加工模块中，作业环境已经建立好适合叶片各部加工的工法模板，包括：叶片粗铣、残料铣削、主／分流叶片精铣、流道精铣、叶根圆角精铣、包覆面精铣…等。

图8 加入工法

●叶片粗铣

于建立作业环境中，插入叶片粗铣，由于加工参数在范本中均以调整至优化，在不调整任何参数的的情况下，我们就可以得到完美的粗加工路径。

图9 叶片粗铣

●主叶片精铣

依上步骤方式，同样于建立作业环境中，插入你想要的工法，这次我们选择主叶片精铣。

图10 主叶片精铣

●分流叶片精铣

重复步骤，同样于建立作业环境中，插入你想要的工法，这次我们选择分流叶片精铣。

图11 分流叶片精铣

●流道精铣

重复步骤，同样于建立作业环境中，插入你想要的工法，这次我们选择流道精铣。

图12 流道精铣

经过上述简单的步骤，你可以发现，不需几分钟我们就完成了涡轮叶片的各部刀轨，当然，如果你认为有些刀轨需要调整，可以选定工法，进入编辑模式进行参数调整。