NX软件三元流叶片压型模数控加工探讨

3 数控程序编制

　　 NX的数控加工 模块可以进行交互式编程和后处理，生成精确刀具轨迹的方法，程序员通过Verify中二维、三维仿真来观察刀具运动轨迹，最终生成的CLSF刀位源文件经过后置处理后，即可生成直接用于生产的数控加工程序。

　　 3.1 数控加工 坐标系MCS的确定

　　 NX软件的数控加工 坐标系MCS设定功能非常灵活方便。在编程时，为方便压型模具装夹及加工找正，坐标轴的方向应与机床坐标系一致。对于压型模具，要考虑到压型过程中叶片的平稳性。设计给出的叶片数据是叶片的工作位置，因此需对其进行坐标旋转、平移。根据叶片型面扭曲程度，利用NX中Create Centroid Axes功能（见图3），创建叶片的重心点及重心轴，建立与重心轴方向一致的WCS1，利用NX中transform功能，将叶片在原来的造型坐标系及WCS1中进行转换，最终使压型模的WCS与叶片重心轴重合，这样得到的压型模是叶片压型的最佳位置。按此坐标设计压型模具，并生成加工坐标系MCS。

图3 叶片重心轴的建立

　　 3.2 型面数控加工刀具轨迹的生成

　　 压型模具不仅有较高尺寸精度要求，为有利于叶片在工作中气流的顺利通过，要求刀纹方向与气流方向应一致。经分析采用NX固定轴曲面轮廓铣(Contour Milling)，驱动方式采用曲面区域驱动(Surface Area)。选择好刀具、驱动面、加工几何、切削参数后生成刀具轨迹（图4）。使用刀具轨迹可视化仿真Visualization检验刀轨，检查在三轴联动过程中，刀具是否与工件、夹具发生干涉。

图4 刀具轨迹

　　 3.3 后置处理生成NC程序

　　 使用加工应用模块生成加工零件的刀具轨迹文件CLSF，不能直接用于数控机床，需经过后处理，从而生成机床能够识别的NC代码。NX提供了一个功能相当完备的后处理器UCPOST，可以使用POST Builder的交互式图形窗口创建后处理，生成后处理所需要的所有文件。经过验证后便可应用于后置处理器中。将前面生成的刀轨通过后置处理器便可生成用于机床的NC代码了。Post Builder主界面如图5所示。

图5 Post Builder主界面

4 结语

　　 影响三元流叶片型面精度主要有以下三个方面：压型模设计、制造精度及叶片压型工艺，其中压型模具制造精度是最重要的环节。利用NX软件进行三元流叶片压型模型面的造型及数控程序的编制，有效提高了型面的制造精度。该种方法利用行业领先的NX软件，整个造型、编程过程非常直观，易于模具型面质量的控制，值得推广应用。