不锈钢叶轮五轴联动数控加工中仿真技术应用研究

4 分析与改进
 
　　（1）仿真中发现，原加工方案中使用的圆柱球头铣刀刚度不够，加工中容易折断，改进后重新选择为锥形球头铣刀，则刀具刚度大幅提高，同时有利于流道成型；（2）仿真发现叶片粗加工工序存在过切，同时流道开槽精加工后表面质量不能达到允许值要求，因此需要对加工参数进行优化。
 
　　改变加工策略，从“低转速高进给量”优化为“高转速低进给量”，优化后的加工参数，如表3 所示。加工实践证明，优化后的加工方案有利于解决前文所述的不锈钢加工难题，降低了切削发热，将刀具寿命提高了约30%，叶轮变形减小，能保证加工质量，同时也提高了加工效率，加工时间降低20%左右，最终的成品，如图8 所示。

图8 叶轮成品 

 
5 结论
 
　　复杂曲面零件（如流体机械中的叶轮）的数控加工中，采用软件生成的NC 程序相当复杂，为了确保程序的正确性和高效性，利用仿真软件对其进行验证、分析和优化，可有效地保证刀具路径精度、零件质量和避免机床碰撞。
 
　　本文指出了对不锈钢叶轮进行数控加工的技术难点，引入了仿真技术加以解决。提出了仿真方法和仿真流程，并基于VERICUT 仿真平台，以某型叶轮的数控加工为例，具体进行了加工仿真。基于对仿真结果的分析，发现了初始加工方案存在的问题，经过改变刀具、优化加工方案后，重新进行仿真并实际完成加工。实践证明，针对叶轮数控加工，特别是不锈钢材料的叶轮，采用仿真技术可以增大加工成功率，改善加工质量，降低生产成本，对提高我国流体机械中的叶轮加工水平具有较好的现实意义。