叶片根冠转接的造型和数控加工方法探讨

3 转接的加工方法

　　叶片转接的几何特性决定只能采用数控机床来加工，这就需要编制合理的刀路轨迹在数控机床上把转接的几何特性在产品实物上体现出来。由于大多数叶片转接都是圆弧过渡，而刀具是有球头刀的，那么在机床上球头刀只要同时贴着型面和平台面走一圈轨迹，转接的形状就出来了。所以在90年代早期，还没有引进NX软件，AutoCAD的使用还刚起步，就是使用这种思路来编制转接的数控加工程序，具体方法就是采用大绕度三次样条将型线偏置一个刀具半径，平台面也偏置一个刀具半径，用FORTRAN语言计算出交线上的点坐标，再转换成NC指令用于加工。随着NX软件以及五联动数控机床的引进，叶片转接的加工方法有了更多更好的选择。

　　3.1 清根的思路

　　叶片转接的造型是比较难的，但转接一般都是圆弧过渡，只要选用与转接相同半径的球头刀就可以加工出来，根本不需要真的把转接造出来，这就是清根的思路。叶片加工专业软件也是采用这种思路，可以高效快捷地生成加工程序。

　　3.1.1 清根切削

　　叶片的型面和叶根（或叶冠）平台形成一个折角，符合清根切削的条件，转接R由刀具保证，由于这是一种固定轴加工方法，可用于四轴机床，但需要从不同的角度方向加工，才能将转接完全加工出来，自动生成的刀轨往往不合理，需要人工编辑整理。

　　3.1.2 专业软件

　　叶片加工的专业软件一般都是五轴机床的生产厂商配套提供的，是以五轴加工为着眼点的，只需要读入型面数据和根冠数据就可以编制转接程序了，一般采用转接半径相同的球头刀加工，从平台和型面两个方向分别切削，生成的是螺旋刀轨，高效而合理。

　　斯达拉格公司的RCS软件在行业中运用最广泛，加工圆弧转接时可以使用比转接半径小的刀具，也可以加工椭圆转接，但往往鼓出来一块，转接没有拉齐，需要修补一下，而用法拉利公司的TS80软件在这方面做得更好些。

图5 清根切削

图6 RCS软件加工转接的刀轨

　　3.2 按模型加工的思路

　　当转接是变半径，是椭圆，或者转接的半径比较大，没有合适的刀具可用时，就需要将转接通过CAD软件将其完整地造出来，然后按造好的模型加工。

图7 等高切削

图8 多轴螺旋切削的驱动面和刀轨