五軸加工編程技術分析與實踐研究

黃偉鋒

（佛山市南海區第一職業技術學校，廣東 佛山 528234）

根據葉輪的葉片薄、曲面變化較大，加工易引起振動、加工容易碰撞等的特點，本文按照產品工藝及工作流程，從以下幾個方面進行編程與加工論述：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加工流程進行分析與實踐加工。

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葉輪的粗精加工。以工件的頂面圓心點為工件的編程原點。材料為鍛鋁合金，應用UG 編程軟件，葉輪的外型粗、精加工編程時可選擇型腔銑定軸加工，編程設置的參數如表1。

表1

2 葉輪的葉片粗加工

葉輪的葉片復雜曲面造型，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、加工碰撞等問題。粗加工葉片可采用五軸聯動加工機床，在UG 軟件編程時可以直接選用多葉片粗加工方式，編程設置的參數如表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量最后工序，因此，為了保證葉片的質量，粗加工后的葉片還需經過半精加工和精加工兩道或以上的加工工序，在UG 軟件編程時可以直接選用多葉片精加工方式，編程設置的參數如表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，該曲面需經過半精與精加工完成達到要求，在UG 軟件編程時可以直接選用輪轂精加工方式，編程設置的參數如表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動加工，在UG 軟件編程時可以選用可變輪廓銑加工方式，編程設置的參數如表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 軟件編程時可以選用可孔銑加工方式，編程設置的參數如表6 所示。

7 葉輪的加工實踐質量分析與總結

葉輪的CAM 編程，方法很多，但零件的質量與加工的效率在編程時的工藝、走刀方式方法及參數設置等有著很緊密的關系，每個走刀的路徑都有很大的優化空間。在實踐加工的零件來分析，選用了DMG50 五軸加工中心，加工總時間4小時53 分，多處關鍵尺寸符合要求，但葉片有振紋，葉片及輪轂表面粗糙度欠佳。因此，根據已選用的加工方式下，可對部分參數進行適當的調整，但機床在精加工狀態下，操作面板上的進給倍率，應轉動至100%位置，以充分利用設置的進給速度進行加工，以達到較好的效果，如7 表設置的調整切削參數所示。

表4

表5

表6

表7