3.1 叶片加工位置的确定 通常叶片在机床上的加工工位并非是前述的几何造型位置,必须根据具体的机床结构和装夹方式将叶片变换到加工工位,由于叶片形状是复杂的雕塑曲面体,加工前是砂型铸造毛坯,而且,一般水轮机叶片都很重,如何利用软件解决装夹找正是重要的一步,此处采用Edit/Transform(编辑/变换)中 Translate(平移)和Rotate(旋转)功能将叶片变换到加工工位位置,并根据机床具体情况,设定机床坐标系.
3.2 轴联动加工刀位计算 在加工中,叶片加工工艺通常是根据叶片加工部位、机床类型及刀具的切削参数等来制订,根据余量分布情况和机床的NC铣头功能,对叶片每个面一般要分多次初铣和一次精铣.每个加工面的具体情况不同,采用控制刀轴矢量的方法也不同.UNIGRAPHICS对曲面加工有多种刀轴控制方法. 从加工效率和叶片特点来看,加工时一般采用面铣刀端铣,可用同一直径的面铣刀,也可采用不同直径的面铣刀分区域铣,以提高加工效率,究竟采用多大直径的面铣刀,可借助Iofo/Curvature→Surface(分析/曲率→外表)分析曲面的曲率,根据曲率的分布情况选择刀具直径. 根据加工的合理性,应分别编出粗、精铣的加工程序,因粗、精铣的切削参数,在Step Method(分步法)及Gouge Check(凿孔检验)区域不同,但都采用Paramenter Line(参数线)走刀.在计算粗铣刀位时,将叶片曲面从上冠到下环分成两个或三个区域,对于不同区域用不同直径的面铣刀,对于曲率较大的区域 Gougecheck off(凿孔检验关闭),曲率或曲率半径比变化大的区域可采用较小直径的面铣刀,Step Method(分步法)采用Number of points(点数据)并且Gouge check on(凿孔检验开启).粗加工给定每层的Stock(加工量),精加工时采用同一直径的刀,Step Method(分步法)采用Stepping and Scallop Ht Method(分步和扇形方式)按粗糙度要求给定残余高度.
4 小 结
(1)在外形复杂的零件设计中数据处理量较大,利用AutoCAD做设计的前期工作,可以将大量的数据输入和处理任务放在一般微机上进行,可以大大节省企业费用. (2)利用AutoCAD函数功能读入叶片测量的空间点,按空间截面线在AutoCAD中分别作B样条曲线时,应将明显的坏点剔除,曲线的光顺处理进入UNIGRAPHICS以后进行. (3)叶片测量出的空间点实际上是B样条插值曲线上的型值点,在UNIGRAPHICS中过型点的3次B样条曲线要比5次B样条曲线光顺得多,并非一般人们认为B样条曲线的阶数越高曲线就越光顺,处理时要慎重. (4)在构造B样条曲面时,对于截面曲线数超过25条的型面,采用多补片构造曲面.这样可解决曲面边界平滑过渡问题. (5)在叶片建立过程中,建立样条和曲面缝合时所需公差值均要预先设置,在缝合时,误差值必要时需进行调整,保证缝合顺利进行.
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