五軸加工編程技術(shù)分析與實(shí)踐研究

黃偉鋒

（佛山市南海區(qū)第一職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣東 佛山 528234）

根據(jù)葉輪的葉片薄、曲面變化較大，加工易引起振動(dòng)、加工容易碰撞等的特點(diǎn)，本文按照產(chǎn)品工藝及工作流程，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行編程與加工論述：葉輪外型粗加工—葉輪外型精加工—葉輪的葉片粗加工—葉輪的葉片半精加工—葉輪的葉片精加工—葉輪的輪轂半精加工—葉輪的輪轂精加工—葉片圓角精加工—葉輪的軸承孔加工的整個(gè)加工流程進(jìn)行分析與實(shí)踐加工。

1 葉輪外型粗、精加工

葉輪的精度比較高，選擇五軸加工中心一次裝夾中完成整個(gè)葉輪的粗精加工。以工件的頂面圓心點(diǎn)為工件的編程原點(diǎn)。材料為鍛鋁合金，應(yīng)用UG 編程軟件，葉輪的外型粗、精加工編程時(shí)可選擇型腔銑定軸加工，編程設(shè)置的參數(shù)如表1。

表1

2 葉輪的葉片粗加工

葉輪的葉片復(fù)雜曲面造型，不但造型難度較大，在切削加工方面需考慮的因素較多，例如，使用的刀具、加工干涉、加工碰撞等問(wèn)題。粗加工葉片可采用五軸聯(lián)動(dòng)加工機(jī)床，在UG 軟件編程時(shí)可以直接選用多葉片粗加工方式，編程設(shè)置的參數(shù)如表2 所示。

3 葉輪的葉片半精與精加工

葉輪的葉片精加工是保證葉片質(zhì)量最后工序，因此，為了保證葉片的質(zhì)量，粗加工后的葉片還需經(jīng)過(guò)半精加工和精加工兩道或以上的加工工序，在UG 軟件編程時(shí)可以直接選用多葉片精加工方式，編程設(shè)置的參數(shù)如表3 所示。

表2

表3

4 葉輪的輪轂半精與精加工

葉輪的輪轂是一個(gè)變化較大的曲面，輪轂曲面要求與葉片相似，因此，該曲面需經(jīng)過(guò)半精與精加工完成達(dá)到要求，在UG 軟件編程時(shí)可以直接選用輪轂精加工方式，編程設(shè)置的參數(shù)如表4 所示。

5 葉輪的圓角精加工

葉輪的圓角精加工采用五軸聯(lián)動(dòng)加工，在UG 軟件編程時(shí)可以選用可變輪廓銑加工方式，編程設(shè)置的參數(shù)如表5 所示。

6 葉輪的軸承孔粗、精加工

葉輪的軸承孔加工可采用定軸加工，在UG 軟件編程時(shí)可以選用可孔銑加工方式，編程設(shè)置的參數(shù)如表6 所示。

7 葉輪的加工實(shí)踐質(zhì)量分析與總結(jié)

葉輪的CAM 編程，方法很多，但零件的質(zhì)量與加工的效率在編程時(shí)的工藝、走刀方式方法及參數(shù)設(shè)置等有著很緊密的關(guān)系，每個(gè)走刀的路徑都有很大的優(yōu)化空間。在實(shí)踐加工的零件來(lái)分析，選用了DMG50 五軸加工中心，加工總時(shí)間4小時(shí)53 分，多處關(guān)鍵尺寸符合要求，但葉片有振紋，葉片及輪轂表面粗糙度欠佳。因此，根據(jù)已選用的加工方式下，可對(duì)部分參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，但機(jī)床在精加工狀態(tài)下，操作面板上的進(jìn)給倍率，應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)至100%位置，以充分利用設(shè)置的進(jìn)給速度進(jìn)行加工，以達(dá)到較好的效果，如7 表設(shè)置的調(diào)整切削參數(shù)所示。

表4

表5

表6

表7