基于UGNX 8.0的葉片仿真加工研究

吳 爽

（沈陽職業技術學院，遼寧 沈陽 110045）

1 概述

NX作為Siemens Product Lifecycle Management Software Inc.的核心產品，是目前世界上最先進的緊密集成 CAID/CAD/CAM/CAE 的系統。NX/CAM加工模塊包括NX/CAM平面銑、型腔銑、固定軸曲面輪廓銑、等高輪廓銑、插銑、點位加工、車削、線切割、可變軸輪廓銑、順序銑、高速銑及基于特征的加工等。UGNX的CAM模塊具有很高的計算速度、強大的插補功能、全程自動過切檢查及處理、自動刀柄與夾具干涉檢查、進給率優化處理、刀具軌跡編輯優化和加工殘余分析等功能。

2 葉片建模

葉片的造型較復雜，本文通過UGNX 8.0的建模功能模塊中的曲線、旋轉、掃掠、曲面等命令對其建模，圖1為葉片模型和毛坯（透明體）。

3 葉片加工工藝規劃及仿真加工

UGNX 8.0具有獨立的葉片加工模塊，選取millmulti－blade葉片加工方法，并對葉片幾何體 multiblade－geom進行選擇。

3.1 葉片幾何體 multi－blade－geom 的選取

multi－blade－geom的選擇包括葉轂、包覆、葉片、葉根圓角和分流葉片5部分，如圖2所示。

3.2 葉片加工工藝

根據零件特點，單個葉片加工分為4步：

（1）粗加工。采用 mill－multi－blade方法進行開粗加工，選擇工序子類型 MULTI＿BLADE＿ROUGH進行粗加工，開粗刀具為球頭銑刀，前緣葉片邊緣點采用沿部件軸的方法，切削模式采用往復上升式，根據設定生成刀路軌跡見圖3，粗加工完成圖見圖4。

圖1 葉片模型

圖2 葉片幾何體選擇

（2）精加工。采用 mill－multi－blade方法中的工序子類型BLADE＿FINISH進行葉片精加工，精加工選擇球頭銑刀，根據設定生成刀路軌跡見圖5，單個葉片精加工完成圖見圖6。

圖3 粗加工刀具軌跡圖

圖4 粗加工完成圖

圖5 精加工葉片刀具軌跡圖

圖6 單個葉片精加工完成圖

（3）分流葉片精加工。采用 mill－multi－blade方法中的工序子類型SPLITTER＿FINISH進行葉片精加工，根據設定生成刀路軌跡如圖7所示。葉片弧面精加工完成圖如圖8所示。

圖7 葉片弧面精加工刀具軌跡圖

圖8 葉片弧面精加工完成圖

（4）流道精加工。對葉片流道進行精加工，采用mill－multi－blade方法中的工序子類型 HUB＿FINISH精加工葉片流道。單個葉片流道刀路軌跡如圖9所示。單個葉片流道加工完成圖如圖10所示。

圖9 單個葉片流道刀路軌跡圖

圖10 單個葉片流道 加工完成圖

（5）所有葉片加工。對上述刀路軌跡采取變換旋轉的方法，陣列出其他刀路軌跡，完成整體葉片的加工。

4 結束語

利用UGNX 8.0加工模塊生成葉片的加工刀路軌跡，完成葉片粗加工、精加工、分流葉片精加工、流道精加工的仿真模擬加工，通過后處理生成NC代碼，輸入機床，提高了葉片的加工編程速度以及加工效率。

［1］吳明友.UGNX數控編程［M］.北京：化學工業出版社，2010.

［2］黨改慧，陳玉剛，胡高社，等.基于UG和VERICUT的葉輪加工仿真研究［J］.煤礦機械，2013（4）：158－159.

［3］馮方，廖璘志，蔡凱武，等.UGNX 8數控編程基本功特訓［M］.北京：電子工業出版社，2012.