[摘 要] 實現(xiàn)應(yīng)用四軸數(shù)控加工中心加工葉輪，標(biāo)志著高職院校“生產(chǎn)型”數(shù)控加工基地的校企合作及教學(xué)實訓(xùn)達(dá)到了一個更高的水準(zhǔn)。CAD\\CAM\\CAE制造必須從單軸加工向多軸加工等高難度加工、自動測量的躍進(jìn)。學(xué)生實習(xí)實訓(xùn)的產(chǎn)品工藝更復(fù)雜、精度要求更高。培養(yǎng)學(xué)生攻堅克難的能力。

[關(guān)鍵詞] 葉輪 多軸 NX加工

CAD\\CAE\\CAM技術(shù)具有高智力、高效益、知識密集、更新速度快、綜合性強等特點，是科技領(lǐng)域中的重要研究項目，也是現(xiàn)代先進(jìn)、高端技術(shù)——計算機集成制造系統(tǒng)的核心技術(shù)基礎(chǔ)，某種程度代表著制造業(yè)的發(fā)展實力和競爭力。

現(xiàn)代的汽車、飛機、船舶、玩具、用具等產(chǎn)品的外觀、型線越來越漂亮，具有運動感覺。設(shè)計者的奇思妙想更是層出不窮，都來源于計算機的高度發(fā)展、CAD\\CAE\\CAM軟件的智能化、人性化、高端化，所以數(shù)控加工、模具制造更是離不開軟件的支持，我們廣泛地采用CAD\\CAE\\CAM技術(shù)，提高設(shè)計和制造環(huán)節(jié)中的形狀的準(zhǔn)確度和外觀，高質(zhì)量、高效率地完成產(chǎn)品的模型加工。例如我院校企合作項目中的一個實習(xí)實訓(xùn)產(chǎn)品“葉輪”，就是我們常見的典型曲面類產(chǎn)品?，F(xiàn)在應(yīng)用NX軟件建立三維數(shù)據(jù)模型，對其進(jìn)行分析、加工。

一、葉輪

毛坯為鑄造件，材料為45號鋼，鑄件線形周邊加工余量2mm左右，葉長度為78mm，輪轂半徑為50mm，葉盆到葉背的距離為38mm，葉根圓角為R0.1，型面扭曲程度較大。加工前，需要對毛坯工件進(jìn)行鑄造性能檢測，例如尺寸、氣孔等缺陷。加工時要分析好產(chǎn)品加工工藝，考慮加工成本，生產(chǎn)效率等。加工后，需要對工件進(jìn)行質(zhì)檢，檢測葉輪性能是否合格，如果可以到達(dá)要求，就可以按照要求生產(chǎn)。

二、工藝特性分析

先應(yīng)用UGNX6.0軟件CAD模塊建立三維數(shù)據(jù)模型，然后應(yīng)用CAE分析模塊進(jìn)行模型分析，例如葉輪曲面的最大螺旋角、曲率、圓角等。模型分析完成后，應(yīng)用UGNX6.0軟件CAM模塊輔助編程，進(jìn)而根據(jù)XH716四軸數(shù)控加工中心的程序格式等要求，后置處理生成數(shù)控加工G代碼。應(yīng)用XH716四軸數(shù)控加工中心對葉輪實踐加工，再經(jīng)過拋光處理、質(zhì)量檢測，最終完成葉輪加工。

三、數(shù)模分析、光順

葉輪的設(shè)計，因為設(shè)計者使用的軟件不同、數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)換時軟件公差不同、不同公司的軟件的曲面算法也不同、建模的幾何關(guān)系不同等因素，對加工者的加工結(jié)果可能造成不同的加工效果。同時由于軟件的“后處理”參數(shù)的設(shè)置不同，軟件的模擬加工結(jié)果將與實際的加工結(jié)果稍有差別，而且工件的加工結(jié)果將永遠(yuǎn)不能達(dá)到理想完美的效果。

為了減少數(shù)控加工中的缺陷和拋光時間，采用高速加工，數(shù)據(jù)后處理采用樣條插補計算，以減少數(shù)據(jù)量，實現(xiàn)CAD-CAM-CNC之間進(jìn)行數(shù)據(jù)良好傳遞，生成光順的刀具軌跡 。

通過數(shù)據(jù)分析，經(jīng)NX6.0軟件對三維數(shù)據(jù)模型進(jìn)行驗證，測量的數(shù)據(jù)結(jié)果，曲面較為光順，角度公差0.5°，邊公差為50μm ，最小半徑70.634mm，最大半徑78.371mm，葉根圓角0.1mm。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)選擇如下刀具：直徑20mm鑲片硬質(zhì)合金立銑刀，刀尖圓角0.2mm的粗加工刀具，選擇加長型直徑為10R5mm球頭硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行半精加工，選擇直徑為4R2mm加長球頭進(jìn)行精加工，選擇設(shè)備：XH716四軸數(shù)控加工中心。

四、加工流程

表 加工流程

五、結(jié)論

雖然葉輪加工較為復(fù)雜，但在合理的選擇刀具、CAM軟件、后處理器，認(rèn)真分析三維數(shù)據(jù)模型，C軸的加工速度參數(shù)等加工條件，我們可以高速、高質(zhì)的加工出合格的產(chǎn)品。

在學(xué)生的實習(xí)實訓(xùn)中，學(xué)生以真實的工廠產(chǎn)品貫穿于整個學(xué)習(xí)過程，學(xué)生從中學(xué)到了對于此類典型的葉輪加工、葉輪分析、數(shù)據(jù)模型優(yōu)化、數(shù)控編程優(yōu)化、刀具、量具、工具選擇、機床的使用等實踐技能，深刻體會到加工操作規(guī)程，文明生產(chǎn)制度、高質(zhì)高效理念的重要性，學(xué)生系統(tǒng)的詳細(xì)的了解了整個加工工藝制定及實踐加工過程，提高了學(xué)生實際加工生產(chǎn)應(yīng)用的綜合能力。

校企合作產(chǎn)品，提高了高職院校學(xué)生實際加工能力，企業(yè)的生產(chǎn)理念。保產(chǎn)生效益，降低廢品率。保證學(xué)生無縫隙上崗，提高就業(yè)率，同時提高了實驗教師的實踐教學(xué)能力和理論水平，提高了高職院校的社會服務(wù)能力，更進(jìn)一步深化校企合作。

參考文獻(xiàn)：

趙 波.模具加工前沿技術(shù)—高速加工[J].模具技術(shù)，2000(2)75-79