中航工業(yè)常州蘭翔機(jī)械有限責(zé)任公司(江蘇 213022)彭 晨
葉盤是發(fā)動(dòng)機(jī)的核心零件,廣泛應(yīng)用于航空、航天、船舶及其他工業(yè)領(lǐng)域,它的設(shè)計(jì)合理與否和加工質(zhì)量優(yōu)劣直接影響空氣動(dòng)力性能和機(jī)械效率。為提升性能,葉盤的設(shè)計(jì)變得越來越復(fù)雜,其葉型由可展直紋面到不可展直紋面,乃至完全自由曲面組成。從結(jié)構(gòu)上看,葉盤通常設(shè)計(jì)成整體式,加之流道是閉合的,刀具位置受影響比較大,其葉片的加工難度非常大。
葉輪葉盤類零件的加工問題一直是困擾廣大科技人員的技術(shù)難題,也倍受各國工業(yè)界的關(guān)注。為此,各工業(yè)發(fā)達(dá)國家先后使用多種加工方法,如最初的采用鑄造成型后修光法、石蠟精密鑄造法、電火花加工法、三坐標(biāo)仿形銑削法等。這些早期的加工方法,不僅加工效率較低,而且葉輪質(zhì)量也比較差,直到數(shù)控技術(shù)被應(yīng)用到葉輪的加工中,葉輪的加工技術(shù)才得到了跨越性的發(fā)展。
然而,數(shù)控加工程序一般都是依靠常用繪圖工具中的加工模塊生成的,如UG、MasterCAM等,這些模塊具有通用性,但對于葉輪這一類零件數(shù)控程序的生成卻顯得不盡如人意。在這些通用軟件多軸加工模塊中,加工曲面的劃分、檢查體的選取、驅(qū)動(dòng)方式的選擇、刀軸和投影矢量的選用、切削曲面刀軌的控制都是難以順利完成的。
因此,程序編制的時(shí)間比較長,程序比較多,特別是對局部加工曲面程序的調(diào)整更是無能為力,這嚴(yán)重影響了零件加工周期和生產(chǎn)效率。……