基于UG NX的整体叶轮五轴数控加工

　　3.4 流道精加工

　　流道精加工与流道半精加工基本相同，驱动方式为“曲面区域”，选择叶片间的流道曲面为驱动几何体，将整个叶轮部件选择为检查几何体，步进方式采用“残余波峰高度”，残余高度为0.005mm。

　　3.5 叶片根部圆角清根

　　对于叶片和轮毂连接处的过渡圆角的加工，选择圆角面为驱动面，流道面、相邻叶片面作为干涉检查几何体，刀轴采用相对于驱动（Relative to Drive）并注意设定合理的倾斜角度。生成的刀具路径如图3所示。也可采用朝向线（Toward Line）方式，有时只用一条控制线，还不能控制加工一个完整曲面，可能要选用几条控制线。

图3 叶片根部圆角清根加工刀具路径

　　3.6 后置处理

　　后置处理主要任务是将生成的刀轨文件处理、转换成数控机床操作系统可以接受的数控代码文件。UG/Post Builder是与UG/CAM配合的后置处理功能模块，提供了定义各轴运动关系、数控代码结构、机床空间几何参数等功能。

　在UG/Post Builder中选择机床的类型为双转台五轴机床（5-Axis with Dual Rotary Tables），设置两个转动轴为A、C轴，设置MIKRON UCP800 Duro机床各轴的行程参数，确定工件坐标原点与机床坐标原点的关系以设定4th Axis Center to 5th Axis Center的值，并根据Heidenhain iTNC530系统的特点设置数控程序文件头尾的格式等。

　　应用配置的后置处理对所编制的刀具轨迹文件进行后置处理，生成数控代码文件。

　　3.7 仿真验证

　　对于生成的数控代码文件，应通过UG NX的仿真模块或Vericut软件对刀轨进行反复仿真验证，检查干涉、过切等问题并及时修改。确认无误后，还必须在机床上进行试切，调试切削的工艺参数，以便高效加工出合格的叶轮。

图4 在Vericut中对刀具路径进行仿真验证

4 结论

　　UG NX作为通用软件，能够很好的完成叶轮零件的数控编程。本文利用UG NX软件对整体叶轮进行了加工编程，合理选择加工使用的刀具和机床，并针对流道和叶片的几何特征确定刀轴的控制方式，生成加工轨迹，进行了仿真验证，保证生成的刀具轨迹的正确性。最后通过MIKRON UCP800 Duro五轴联动加工中心实现了叶轮零件的加工，加工过程平稳，加工表面光洁度高，达到了预期的目标。