汽輪機(jī)葉片汽道型面的數(shù)控加工

汽輪機(jī)葉片汽道型面的數(shù)控加工

葉片是葉片車輛連接部分最重要的零件。它的蒸汽形狀復(fù)雜且大，其加工質(zhì)量直接影響到電機(jī)的運(yùn)行。對(duì)其采用數(shù)控加工,效果非常顯著?，F(xiàn)將我們?nèi)〉贸晒Φ囊恍┙?jīng)驗(yàn)和方法介紹給同行們,望一起交流,共同提高。以三軸加工為例:一汽道內(nèi)弧型面的粗加工一般采用R32立銑刀法向放量1mm二汽道背弧型面的粗加工采用R32立銑刀法向放量0.5采用R32球頭立銑刀法向放量0.15mm四汽道背弧型面的精加工采用R32球頭立銑刀法向放量0.15mm在粗加工中采用R32立銑刀。R刀的切削性能比球頭刀好,切削效率高,成本較低。R1底角半徑5(或3)mmFL高度60mmA邊角0D刀桿直徑同DL刀桿長(zhǎng)度30B刀桿邊角0機(jī)床為上海第四機(jī)床廠生產(chǎn)的通用三軸立式、臥式數(shù)控銑床(XK715B、XK755B).機(jī)床控制系統(tǒng)為西門子公司的R刀為通用高速鋼圓柱立銑刀,;球頭刀為硬質(zhì)合金鑲片球頭刀。自動(dòng)編程軟件為美國(guó)EDSPLMSolutions的主導(dǎo)產(chǎn)品——Uni-graphics(簡(jiǎn)稱UG)。該軟件在實(shí)體造形、曲線加工、表面加工、刀具定義等方面有眾多的實(shí)現(xiàn)方法,具有強(qiáng)大的模擬仿真能力。其中表面加工的實(shí)現(xiàn)方法是重點(diǎn)和難點(diǎn),也是其應(yīng)用于汽輪機(jī)葉片汽道型面機(jī)械加工的關(guān)鍵,我們?cè)趯?duì)其學(xué)習(xí)、使用、開(kāi)發(fā)的過(guò)程中積累了一些經(jīng)驗(yàn),掌握了一些好的方法,現(xiàn)介紹如下:UG軟件的表面加工主要實(shí)現(xiàn)方法有:平面銑(PlanarMill)、型腔銑(CavityMill),區(qū)域銑削(Areamilling)、清根切削(FlowCut)、曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)(SurfaceArea)、可變軸輪廓銑(VariableContour)、螺旋驅(qū)動(dòng)(Spiral)等,經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn),多次使用,我們總結(jié)出區(qū)域銑削和曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)在葉片汽道型面的機(jī)械加工中最行之有效,尤其是曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法可應(yīng)用于可變軸的加工。區(qū)域銑削是我們?cè)谌~片汽道型面加工中最常采用的方法。它通過(guò)指定切削區(qū)域、添加陡峭容納環(huán)和修剪幾何約束來(lái)定義銑操作。此方法不需要指定驅(qū)動(dòng)幾何而是利用零件幾何自動(dòng)計(jì)算出不沖突的容納環(huán),從而確定切削區(qū)域。通過(guò)參數(shù)設(shè)定選合適的走刀方向(Cutdirection)和進(jìn)給方向(StepOver)及加工余量。曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)(見(jiàn)圖五)下面詳細(xì)介紹一下曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法。1、定義驅(qū)動(dòng)幾何。為了控制刀軸不過(guò)多的波動(dòng),通常利用規(guī)則的驅(qū)動(dòng)曲面來(lái)控制刀軸。選擇驅(qū)動(dòng)幾何時(shí),只能選擇實(shí)體表面或片體。2、定義切削方向。用于指定切削方向和第一刀開(kāi)始區(qū)域。取決于實(shí)際加工狀態(tài)。如粗銑時(shí)切削方向不應(yīng)使刀具扎刀(向下銑削)。3、材料側(cè)反向。加工型線時(shí)刀具是直接加工在葉片表面上的。而初始材料側(cè)方向是垂直于驅(qū)動(dòng)面指向下的(圖示白色箭頭),所以要通過(guò)材料反側(cè)按鈕改變方向(圖示紅色箭頭)。4、值得注意的一項(xiàng)——刀具位置。刀具沿驅(qū)動(dòng)點(diǎn)投影矢量方向從驅(qū)動(dòng)點(diǎn)向零件表面進(jìn)行,有兩種刀具位置關(guān)系。相切接觸(tanto)和中心接觸(on)。一般加工葉片型線時(shí)選擇相切接觸,這種方式能避免刀具與加工表面過(guò)切,出現(xiàn)廢品。5、過(guò)切處理。過(guò)切處理參數(shù)用于當(dāng)?shù)毒邔?duì)零件表面產(chǎn)生過(guò)切時(shí)要求系統(tǒng)做出的響應(yīng)。有四個(gè)選項(xiàng)來(lái)控制過(guò)切處理:(1)、不處理(None)。系統(tǒng)忽略驅(qū)動(dòng)表面的過(guò)切情況,不能改變刀軌以避免過(guò)切。(2)、警告(Warning)。系統(tǒng)忽略驅(qū)動(dòng)表面的過(guò)切情況,不能改變刀軌以避免過(guò)切。與“None”不同的是,在輸出刀軌時(shí)將輸出一警告信息。(3)、跳過(guò)(Skip)。系統(tǒng)將產(chǎn)生過(guò)切的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)刪除,從而改變刀軌避免過(guò)切。(4)、退刀(Retract)。當(dāng)存在過(guò)切時(shí),系統(tǒng)利用非切削運(yùn)動(dòng)選項(xiàng)(Non-Cutting)中定義的參數(shù)使刀具退刀以避免過(guò)切。最后,利用曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法創(chuàng)建固定軸輪廓銑操作的一般步驟如下:(1)選擇建立操作(CreateOperation)按鈕開(kāi)始創(chuàng)建一個(gè)新的操作;(2)在CreateOperation對(duì)話框中,選擇操作類型(Type——milLcon-tour);(3)選擇一種操作子類型,如Fixed＿contour;(4)指定程序組(Program)、幾何組(UseGeometry)、)刀具組(UseTool)和方法組(UseMethod),并輸入操作名稱(Name),單擊Apply按鈕進(jìn)入固定軸輪廓銑操作對(duì)話框,同時(shí)在固定軸輪廓銑操作對(duì)話框中,可以重新編輯和選擇;(5)在DriveMethod下拉列表框中選擇曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法(SurfaceArea),并定義驅(qū)動(dòng)曲面及其相關(guān)參數(shù)以及驅(qū)動(dòng)方法所要求的其他參數(shù),定義結(jié)束后單擊OK按鈕返回固定軸輪廓銑操作對(duì)話框;(6)通過(guò)Part按鈕定義或修改零件幾何,通過(guò)Check按鈕定義或修改檢查幾何;(7)指定其他參數(shù)(切削參數(shù)、非切削參數(shù));以上這些是我及我的同事在實(shí)際工作中摸索出