基于EdgeCAM的整体叶轮的车铣复合加工

　　 3.2 叶轮流道开槽粗加工和精加工轨迹规划

　　流道开槽粗加工过程去除主要加工余量，直接影响着精加工的效率和质量，提高开粗加工的效率和质量对整个叶轮的加工具有重要意义。叶轮流道部分的加工余量并不随着叶轮型线均匀分布，切削过程中切削深度不断变化，刀具受力变化较为剧烈，大大缩短了刀具寿命，降低了加工质量，这需要合理规划加工轨迹。流道开粗加工通常需分成若干层渐进开粗。根据叶片型面的向分割流道区域，可使粗加工的各层厚度比较均匀，加工过程稳定。

　　EdgeCAM提供的多轴加工中的五轴加工，加工策略选用通过两个曲面合成，这是加工两个叶片之间底面最理想的加工方法；刀轴的控制选用指定曲线控制的方法，该方法最适合叶轮底面和叶根加工中的刀轴控制，可以让刀轴始终位于一条指定的曲面上。图5是一个流道槽的粗加工刀轨，再利用【编辑】→【转换】→【旋转缠绕】命令，来复制其他的流道槽的加工路径。精加工采用同样的加工方法。

    图5 流道槽的粗加工刀轨

　　3.3 叶片粗、精加工

　　根据叶片曲面是关于叶轮中心轴的非可展直纹面这一特点，为满足叶片表面粗糙度的要求，叶片表面采用侧刃顺铣一次成形法。这里采用五轴侧刃铣的加工方法，沿着叶片的方向顺铣，对叶盆、进气口圆角、叶背连续进行加工。其刀轨如图6所示。

    图6 叶片粗加工刀轨

　　3.4 仿真验证和试切加工

　　叶轮编程是一个复杂的过程，在刀具轨迹编制好之后，应通过EdgeCAM仿真或者Vericut软件对刀轨进行反复仿真验证，检查过切、欠切等问题，并及时修改，叶轮仿真加工结果。在确认无误的情况之下，还必须在机床上进行试切，试切一般先切出一个完整的流道和一对叶片。试切不但检查数控程序的问题，还要调试切削的一些工艺参数，以便高效加工出合格的整体叶轮。其加工实物如图7所示。

    图7 整体叶轮加工图

4 结束语

　　整体叶轮在EdgeCAM环境下用车铣复合加工过渡毛坯，叶轮流道开槽和叶片加工操作都非常简单。双刀架的使用，有效地缩短单件加工时间，显著地提高生产效率，同时还减少工件的振动；车、铣在同一个机床上完成，使加工工序更加集中，避免了零件的多次拆装从而获得更高的位置精度；通过实体加工仿真，可以检查刀具、工件和夹具在加工过程中是否发生碰撞。这些可以提高加工质量和生产效率，为实际应用带来很大方便。