POWERMILL在叶轮四轴加工中的应用

　　3.2 叶轮的加工工艺方案

　　通过对整个模型的分析，我们可以确定基本的加工工艺流程为：a.在POM塑料上车削加工回转体的基本形状；b.参考线精加工策略开粗叶轮的流道；c.曲面精加工策略精加工叶片内侧曲面；d.曲面精加工策略精加工叶片外侧曲面；e.曲面投影精加工策略精加工叶轮的流道；f.曲面精加工策略清1.5MMR角。整个零件采用PowerMILL10.0软件编程，选用普通的合金涂层刀具加工，加工机床为日本MAZAK NEXUS 6000_Ⅱ卧式加工中心。

　　3.3 叶轮的编程

　　a.参考线精加工策略开粗叶轮流道

　　叶轮流道出水口处宽度为15MM、进水口处宽度为9MM。开粗叶轮流道只能选择直径小于￠9MM的平底刀，为了给精加工留有足够的余量，我们现在选取尽可能大的刀具￠5MM的平底刀进行加工。我们先在叶轮底面中心处绘制一条线作为刀路的轨迹线；设定刀具的刀轴朝向原点为（X0.Y0.Z0.）平行于X轴的直线；运用参考线精加工策略设置各个加工参数，产生如图1显示的刀路。参考线精加工策略产生的刀路，特点是所有刀路将按照所画参考线轨迹，沿着刀轴的方向，向上或向下以设定的步距偏置出多条刀路。由于零件是由6片形状完全相同且均布在圆周上的叶片构成，所以我们可以通过复制旋转的方法产生其他5个槽的程序。

　　b.曲面精加工策略精加工叶轮内侧曲面

　　开粗完叶轮流道后，每片叶片都留有单边2MM以上的余量。根据余量的分布和根部R角大小，我们选择￠6R1的牛鼻刀对内侧叶片进行精加工。分析模型时我们发现，整个叶片的侧面是由一整块可展直纹面构成，因此我们选择曲面精加工策略加工叶片。曲面精加工策略是按曲面的UV方向对单一的模型曲面进行加工的加工策略，它不受投影方向的限制，只按所选曲面的经纬线方向产生出刀路轨迹。选取叶片的内侧曲面，设定完加工参数后，通过计算我们可以得到图2刀路。

　　c.曲面精加工策略精加工叶轮外侧曲面

　　同样，我们使用曲面精加工策略，选取叶片的外侧曲面，可以得到如图3所示刀路。

　　d.曲面投影精加工策略精加工叶轮的流道

　　对于叶轮的流道，我们选用￠4MM的球头刀，运用曲面投影精加工策略加工。曲面投影精加工是以所选曲面作为投影源，对单一的模型曲面按UV方向进行轨迹投影的加工策略。曲面投影精加工只能对单一的模型曲面进行编程，而叶轮底面有3块自由曲面，因此我们只能分别选取曲面，计算出3个刀路后，将刀路叠加成一个精加工的程序。我们设好刀轴，先选取中间的一块曲面，设定加工参数，计算出第一条刀路（注意UV方向的设置），以相同的方法分别将其他的底面生成刀路，用刀路叠加功能得到图4刀路。

　　e.曲面精加工策略清1.5MMR角

　　因为加工叶片时￠6R1的牛鼻刀会与叶轮槽底部的曲面发生干涉，所以叶轮根部的R角需要进行清角加工。我们选用￠2MM的球头刀，设置好刀轴，选择叶轮根部内侧R1.5MM的曲面，用曲面精加工策略计算出第一条清角刀路，以相同的方法，计算出清外侧R角的另一条清角刀路，将两条刀路叠加获得如图5的刀路。