基于CAXA制造工程师2011的叶片金属铸模的建模及数控加工

　　金属模铸造由于铸件的机械性能好，精度高，表面粗糙度低，工艺收得率高，生产率高的特点在生产中得到广泛应用。同时，随着CAD/CAM软件、仿真软件的出现及不断发展，曲面的加工精度与效率不断得到满足和提高。CAXA制造工程师作为国内典型的CAD/CAM软件，在具有复杂曲面零件的造型、自动编程、NC代码自动校验和模拟加工的仿真功能方面不逊于国外同类软件。运用CAXA制造工程师对叶片的金属型铸模进行造型及自动编程，可实现叶片的少加工或无加工。

1 叶片金属铸模的实体设计

　　1.1 叶片截面参数的计算与绘制

　　为了在CAXA制造工程师中，建立叶片金属模的实体模型，必须计算叶片各截面的参数。首先根据叶片的公式，叶片与其它结构的连接要求，计算各个截面的曲线，再计算其空间坐标。接下来，在叶片半径方向上按重要截面将叶片分为7份，计算出8个截面曲线。然后，根据截面的平面曲线和相应的半径，在CAXA制造工程师中得到各个截面的三维坐标值。叶片各个截面由样条线组成，凹面和凸面之间以圆弧过渡，如图1所示。

图1 叶片截面曲线

图2 生成网格面

　　1.2 生成叶片曲面

　　以凹面构成的凸模为例，将凹面和凸面之间的所有过渡圆弧在其中心点处打断，删除凸面的各个样条曲线及与其相连的半个过渡圆弧。

　　在“曲线生成栏”中点击“样条线”，将凹面中样条线及圆弧的同一侧端点连接为样条线，点击“曲面生成栏”上的网格面按钮，在立即菜单中把精度设置为0.01，接提示依次拾取U向截面线及V向截面线，生成网格面，拾取样条曲线两侧的圆弧，用同样方法生成网格面，如图2所示。

　　1.3 主叶片部分铸模的三维实体设计

　　当叶片曲面生成后，按图3所示的零件图进行三维实体设计。

图3 凸模零件图

　　构造一距离“平面XY”为200，方向相反的基准平面。进入草图状态，在“曲线生成栏”中点击“曲线投影”按钮，分别拾取图2中主叶片部分四周的样条线，构成草图。采用“拉伸增料”一“拉伸到面”的方式，拾取图2中主叶片曲面，点击确定，删除主叶片曲面上除两侧外的所有样条线及曲面。如图4所示。

图4 主叶面部分实体