[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于UG和Vericut的整體式葉輪四軸車(chē)銑加工方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810400884.8
• 申請(qǐng)日: 2018-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108581384A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊康康;朱立達(dá);寧晉生;袁存濤;楊志超;閻伯苓
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B23P15/00
• 分類(lèi)號(hào): B23P15/00
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

一種基于UG和Vericut的整體式葉輪四軸車(chē)銑加工方法，步驟為：步驟一：在UG軟件中對(duì)整體式葉輪進(jìn)行實(shí)體建模；步驟二：在UG軟件中創(chuàng)建整體式葉輪加工時(shí)的刀具軌跡；步驟三：在UG軟件中生成NC程序；步驟四：將NC程序?qū)隫ericut軟件中進(jìn)行仿真加工；步驟五：將NC程序?qū)胝鎸?shí)的四軸數(shù)控機(jī)床中行現(xiàn)場(chǎng)加工。本發(fā)明的基于UG和Vericut的整體式葉輪四軸車(chē)銑加工方法，提供了一種可行性解決方案，使四軸數(shù)控機(jī)床擁有了高效率和高質(zhì)量的車(chē)銑加工復(fù)雜葉輪的能力，在加工葉輪時(shí)能夠有效避免刀具與葉片干涉，并且只需一次裝夾，大幅度降低了葉輪的加工成本，可以有效保證葉輪的加工效率和表面加工質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空葉輪制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于UG和Vericut的整體式葉輪四軸車(chē)銑加工方法。

背景技術(shù)

隨著航空技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和壽命要求越來(lái)越高，而葉輪作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的最關(guān)鍵零部件，需要具備在高溫、高壓、高強(qiáng)度、高速和重載荷環(huán)境下長(zhǎng)期運(yùn)行的能力。在葉輪加工過(guò)程中，對(duì)葉輪的材料性能和表面質(zhì)量均有著嚴(yán)格的要求，而葉輪加工也成為了航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。

對(duì)于整體式葉輪來(lái)說(shuō)，其主要包括輪轂、葉片和流道結(jié)構(gòu)，葉片為復(fù)雜薄壁自由曲面，其在加工過(guò)程中極易發(fā)生變形，并且極易出現(xiàn)加工空間受限的情況，從而導(dǎo)致刀具和葉片之間易發(fā)生干涉，因此也大幅度提升了整體式葉輪的加工難度。

目前，葉輪主要通過(guò)數(shù)控銑削、鑄造和特種加工方式制造，其中又以數(shù)控銑削加工方式最為普遍，其加工設(shè)備主要采用五軸加工中心，而加工技術(shù)主要為車(chē)銑加工技術(shù)，車(chē)銑加工技術(shù)是近幾年新興的一種高效減材加工技術(shù)，該加工技術(shù)綜合了車(chē)削和銑削的特點(diǎn)，不僅能夠提高加工效率，而且也可保證加工質(zhì)量。

但是，作為葉輪加工設(shè)備的五軸加工中心，盡管其功能強(qiáng)大，但設(shè)備采購(gòu)成本也同樣居高不下，必然導(dǎo)致葉輪加工成本的提升。而對(duì)于加工企業(yè)來(lái)說(shuō)，一直希望能夠利用成本更低的四軸數(shù)控機(jī)床來(lái)加工葉輪，但實(shí)際操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于四軸數(shù)控機(jī)床的靈活性較低，在試加工葉輪時(shí)，機(jī)床刀具總會(huì)在某一加工階段與葉片發(fā)生干涉，導(dǎo)致加工出來(lái)的葉輪表面質(zhì)量很差，甚至無(wú)法完成葉輪的最終加工。

而在理論層面，四軸數(shù)控機(jī)床確實(shí)具備加工葉輪的能力，但因缺少可行性解決方案，目前還無(wú)法滿(mǎn)足高質(zhì)量葉輪的加工。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于UG和Vericut的整體式葉輪四軸車(chē)銑加工方法，提供了一種可行性解決方案，使四軸數(shù)控機(jī)床擁有了高質(zhì)量和高效率車(chē)銑加工葉輪的能力，在加工葉輪時(shí)能夠有效避免刀具與葉片干涉，并且只需一次裝夾，大幅度降低了葉輪的加工成本，可以有效保證葉輪的加工效率和表面加工質(zhì)量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種基于UG和Vericut的整體式葉輪四軸車(chē)銑加工方法，包括如下步驟：

步驟一：在UG軟件中對(duì)整體式葉輪進(jìn)行實(shí)體建模

利用UG軟件中的建模模塊對(duì)整體式葉輪進(jìn)行建模，其中采用點(diǎn)坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)方式完成整體式葉輪的葉片建模，根據(jù)葉片的葉型曲線(xiàn)的點(diǎn)坐標(biāo)生成實(shí)體葉片，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)陣列得到整體式葉輪的實(shí)體模型；

步驟二：在UG軟件中創(chuàng)建整體式葉輪加工時(shí)的刀具軌跡

利用UG軟件中的加工模塊創(chuàng)建整體式葉輪各個(gè)加工工序的刀具軌跡，并將加工原點(diǎn)設(shè)在整體式葉輪的回轉(zhuǎn)中心；

步驟三：在UG軟件中生成NC程序

利用UG軟件中的后處理器將整體式葉輪各個(gè)加工工序的刀具軌跡生成四軸車(chē)銑加工用的NC程序；

步驟四：將NC程序?qū)隫ericut軟件中進(jìn)行仿真加工