叶轮造型与加工支撑软件的选择及技术特性

　　CATIA源于航空航天业，是法国Dassault System公司的CAD/CAE/CAM一体化软件，其最新版本和IBM合作开发。Dassault Aviation是世界著名的航空航天企业，其产品以幻影2000和阵风战斗机最为著名。CATIA也是采用的复合建模技术，是世界上最早的三维曲面造型CAD/CAM软件。经过几十年的发展，在世界上有超过13000的用户选择了CATIA。CATIA的著名用户包括波音、克莱斯勒、宝马、奔驰等一大批知名企业。

　　SolidWorks软件于1995年问世，是一个在微机平台上运行的通用机械设计CAD软件，是一个很实用的CAD系统，适合于广大中小企业使用。整个软件在Windows下开发，充分利用了Windows图形用户界面的优势，简单、易学，便于掌握。符合Windows标准的应用软件，可以集成到Solidworks软件中，从而为用户提供了一体化的解决方案。

　　Mastercam软件是美国CNC Software公司开发的基于PC平台的CAD/CAM系统。诞生于1984年，具有良好的性能价格比，是工业界及学校广泛采用的CAD/CAM系统。Mastercam价位适中，对于广大的中小企业来说是理想的选择，装机量为同类软件第一位。在我国，由于Mastercam软件特别适合我国目前企业的经济及技术实力，所以具有广大的用户。Mastercam不如工作站软件功能全、模块多，但对硬件的要求不高，且操作灵活，易学易用。

　　SurfCAM是欧美等国家在制造业领域流行的CAM软件，由美国Surfware软件公司开发，是一种既可在工作站上使用又可运行在微机环境下的计算机辅助制造软件。适用于各类中小生产规模制造企业，价格便宜，易学易用。

　　EdgeCAM是由英国Pathtrace公司在Windows平台上开发的CAM软件。也是比较适用于中小企业的一款软件产品。EdgeCAM软件直接针对实体模型进行编程，其兼容性较好。EdgeCAM具有广泛的加工应用范围，其最突出的特点就是支持车铣复合加工。EdgeCAM的后处理界面友好，操作简单，可由用户自己完成后处理的配置，无需软件供应商专门定制。

　　英国Delcam公司的PowerMILL软件是CAM技术最具代表性的加工软件。PowerMILL采用基于特征加工(Form Feature Macluning)的技术，可以拾取加工模型的各个空间特征，然后自动生成简捷的刀具路径，并自动生成相应的工艺方案和加工程序，从而大大地提高了加工和编程的效率。当今大多数曲面CAM系统在功能上及结构上属于混合型CAD/CAM系统，无法满足设计与制造相分离的结构要求。而PowerMILL是独立运行的、智能化的三维复杂形体加工CAM系统，实现了CAD与CAM相分离，并在网络下实现系统集成，更符合生产过程的自然要求，代表着CAM技术最新的发展方向。PowerMILL提供完善而丰富的加工策略，与常规软件相比，可缩短85%的刀具路径计算时间，编程操作的难易程度与零件的复杂程度无关，对操作者无经验要求。

　　HyperMILL是适合当代机床最新进展的CAM系统。HyperMILL是真正意义上的5轴CAM产品，其特色是5轴加工模组。除了常规产品加工的模组外，还有一些专用的模组，如弯管模组；叶片、叶轮等航空航天专用模组等。HyperMILL也是一个基于特征加工的CAM软件，在航空航天的叶轮、叶片的加工方面，与常规的CAM相比，HyperMILL可提高80%的编程和加工效率。

3  叶轮造型与加工对支撑软件的技术要求

　　整体叶轮加工时毛坯采用锻压件，然后车削成为叶轮回转体的基本形状，再在五轴加工中心上将轮毂与叶片一次加工完成。采用数控加工方法加工整体叶轮的CAD/CAM系统结构如图2所示。

    图2 整体叶轮CAD/CAM系统结构图

　　在选择支撑软件时，必须要能满足图2中所示的各项要求。除操作使用方便外，还要考虑到CAD/CAM技术的发展趋势。

　　CAD功能，应能设计制作出既满足设计使用要求又适合CAM加工的零件模型；应具有参数化或变量化设计功能，采用特征造型技术；集成化多个功能模块。

　　CAM采用面向对象、面向工艺特征的编程技术。主要考虑建立刀具路径的难易程度和加工方法的多样性；提供交互式编程并产生加工轨迹的方法。