MasterCAM在葉片零件四聯(lián)動數(shù)控加工應用

1、MasterCAM在葉片零件四聯(lián)動數(shù)控加工應用         一、引言        數(shù)控加工是一種可編程的柔性加工方法。數(shù)控機床正向著高速、高精、高柔性、復合化的方向發(fā)展，其費用相對較高，故適用于精度高，形狀復雜的零件的加工，而葉片零件公差帶小，其型面多為復雜的空間曲面，需要制造專用的工裝夾具，成批量生產(chǎn)要求精確復制，一直是數(shù)控加工的應用對象。    二、 四聯(lián)動NC機床      

2、  四軸聯(lián)動加工技術主要應用于加工具有較為復雜曲面的工件，與三軸聯(lián)動加工相比，四軸聯(lián)動加工可以加工出更高質量、更復雜的曲面，主要適用于飛機、模具、汽車等行業(yè)的特殊加工，目前已經(jīng)普及國產(chǎn)四坐標機床。如下左圖所示四坐標立式NC機床是在三個線性平動軸的基礎上增加一旋轉軸。其運動鏈如下圖所示（圖1）。圖1     三、葉片的結構特點圖2     從葉片的結構（圖2）來看，其葉身型面部分為復雜的空間曲面，各部分的曲率、扭轉變化較大，是典型的薄壁件。由于其為動力等裝置的重要部件，工作條件較為惡劣，對零件本身的精度和質

3、量提出的很高的要求。型面的加工質量直接影響其工作性能，從而可能影響整機的性能。葉片的材料要求有很高的質量強度比，加工中難切削，切削抗力大，引起的變形也大。由于其截面形狀，在葉盆和葉背方向上抵抗變形的能力也不同，進排邊緣處又較薄，加工中的形變很復雜。對數(shù)控加工提出了很高的要求。在實際加工中，多采用以下的加工流程，如圖3所示。圖3    四、葉片的CAD建模        Mastercam是美國CNC Software公司開發(fā)的一套CAD/CAM 軟件，最早的版本為V3.0，可用于DOS。由于其誕生較早，兼

4、具CAD軟件和CAM軟件的重要功能，發(fā)展至今無疑是CAD/CAM軟件中的一枝奇葩，有很高的市場占有率。軟件的CAD功能可以繪制2D和3D圖形，構建自由曲面的功能更是遠遠勝于同類的CAD軟件；軟件的CAM功能方便直觀，可以直接在點、線、曲面、實體上產(chǎn)生刀軌，其后置處理文件是一種用戶回答式的自由修改文件，默認的后置處理文件Mpfan.pst與FANUC控制系統(tǒng)的NC機床無縫集成。        1、構建截面線        按設計給定數(shù)據(jù)繪制出各個平面上的截面線，葉盆和葉背上的型線均為自由曲線，進排氣邊緣為一段圓弧，將各曲線光滑過渡，并保證各段曲線的連續(xù)。根據(jù)給定的扭轉角將各個平面上的曲線通過XformRotate命令進行旋轉，得到一組空間曲線，如下圖所示（圖4）。圖4     2、構建曲面        將所得到的截面線通過Create(創(chuàng)建)Surface(曲面)Loft（舉升）操作，