【正文】 指定的矢量越多，對(duì)刀具軸的控制越多。 (3) 通過(guò)加工實(shí)驗(yàn)表明 ,所設(shè)計(jì)的零件采用五軸機(jī)床在加工時(shí)正確地安裝、對(duì)刀、試切，程序的正確才能保證加工質(zhì)量。幾何體選擇“ MULTI_BLADE_GEOM”承接設(shè)置好的葉輪幾何體；驅(qū)動(dòng)方法為“圓角精加工”，注意“驅(qū)動(dòng)模式”選擇“參考刀具”其它參數(shù)如圖 16；刀軸設(shè)置為“自動(dòng)”；葉片余量 ；進(jìn)給、轉(zhuǎn)速詳見表 10。幾何體選擇“ MULTI_BLADE_GEOM”承接設(shè)置好的葉輪幾何體；驅(qū)動(dòng)方發(fā)參數(shù)設(shè)置與半精加工相同，分流葉片的參數(shù)設(shè)置與主葉片的一致；“切削層” 24 中每刀深度變?yōu)榈毒咧睆降?15%；刀軸設(shè)置為“自動(dòng)”；葉片余量 ；進(jìn)給、轉(zhuǎn)速詳見表 7。 用 MILL_MULTI_BLADE 模 塊 中 的 “ 葉 轂 精 加 工（ HUB_FINISH）”。的球刀 1 刀具材料 硬質(zhì)合金 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 10000 加工余量 mm 進(jìn)給速度 mm/min 800 表面速度 mm/min 125 切削時(shí)間 33min 切削深度 mm 表 6 21 圖 16 工序 6 葉輪葉片的半精加工，半精加工和粗加工相似，半精加工利用更小的刀具，更密的的刀軌，葉片的表面質(zhì) 量大大提高。 表 5 圖 15 工序 5 葉輪根部圓角的粗加工，葉輪流道的粗加工，葉輪大小葉片的粗加工，因?yàn)殚_槽后葉片表面非常粗糙，利用該工序光整葉片表面，為后面的工序做準(zhǔn)備。 圖 11 圖 12 工序 3 的具體內(nèi)容如表 4 所示。 16 圖 8 圖 9 圖 10 工序 2 的具體內(nèi)容如表 3 所示。 TCPM OFF M127 。 Machine: (MIKRONHSM400U) 。 參數(shù)計(jì)算：該工序選用硬質(zhì)合金刀具，其線速度 min/300mVc ? ， DVn c?1000? ，算得轉(zhuǎn)速 n=7598r/min， zf nZfV ? ，帶入 n=7598r/min、 Z= zf = 得到 fV =。加工坐標(biāo)系、設(shè)計(jì)坐標(biāo)系、檢驗(yàn)坐標(biāo)系一致，如圖 6 所示。 在數(shù)控機(jī)床中，從經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性、多樣 12 性、工藝性及現(xiàn)有的生產(chǎn)條件等各方面考慮，本文采用整體硬質(zhì)合金涂層刀具進(jìn)行加工。本文采用通用夾具：三爪卡盤。 考慮到工序集成、基準(zhǔn)先行等原則， 本文 采用立式五軸數(shù)控高速銑削加工，因此可以將零件的粗、精加工放在同一臺(tái)機(jī)床上完成，提高加工效率，縮短加工時(shí)間，減少裝夾次數(shù)，有利于減少裝夾誤差，提高表面精度，保證葉輪的加工質(zhì)量。采用 UG 中的可變輪廓銑可以完成葉輪的曲面加工，但可變輪廓銑對(duì)于壓氣機(jī)葉輪的加工存在著許多的不足，如參數(shù)的設(shè)置過(guò)于復(fù)雜、驅(qū)動(dòng)方式的多樣化不利于選擇、對(duì)刀軸的控制不是很穩(wěn)定等。選擇毛坯形狀和尺寸總的要求是毛坯形狀要力求接近成品形狀，以減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量，如前所述，毛坯的形狀、尺寸越接近葉輪的設(shè)計(jì)造型，所消耗的材料和 加工工時(shí)越少，但過(guò)度追求形狀逼近會(huì)增加了制造毛坯的費(fèi)用。鋅是 7 系 鋁合金 中的主要合金元素，加上鎂元素可使材料能受熱處理，達(dá)到非常高強(qiáng)度特性。 葉輪的加工難點(diǎn) 為了提高葉輪的動(dòng)力學(xué)和流體力學(xué)的性能，葉輪設(shè)計(jì)采用了大扭角，主葉片之間加了分流葉片，根部變圓角等結(jié)構(gòu)，使得加工時(shí)極易產(chǎn)生干涉，無(wú)疑對(duì)葉輪的加工提出了更苛刻的要求。 對(duì)壓氣機(jī)葉輪的加工要求 隨著設(shè)計(jì)理論的發(fā)展，葉輪類零件工作面形狀日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的方法已經(jīng)滿足不了一些復(fù)雜葉輪的生產(chǎn)需求。一般由輪盤、輪蓋和葉片等零件組成，壓氣機(jī)葉輪模型如圖 3 所示。本文選用功能強(qiáng)大的 UG 對(duì)壓氣機(jī)葉輪進(jìn)行工藝分析和加工仿真方面的研究 。The processing technology 4 1. 引言 渦輪增壓器是一種空氣壓縮機(jī)，通過(guò)壓縮空氣來(lái)增加進(jìn)氣量。運(yùn)用 加工模塊的型腔銑、可變輪廓銑、葉輪加工等方法完成對(duì)葉輪加工的編程、仿真加工及后處理。 (2) 壓氣機(jī)葉輪的主葉片、分流葉片呈不規(guī)則曲面狀，在徑向上隨著半徑的減小葉片的厚度越來(lái)越薄、相鄰葉片流道越來(lái)越窄、葉片高度逐漸增加、葉片的曲率越來(lái)越大，這些無(wú)疑是整體葉輪加工的難點(diǎn)和重點(diǎn)。汽車離心渦輪增壓器是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來(lái)推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來(lái)的空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸，渦輪增壓器的開發(fā)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展有著積極的影響，渦輪增壓器工作原理如圖 2 所示。 2. 壓 氣機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)加工工藝分析 壓氣機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)分析 壓氣機(jī)是通過(guò) 壓縮空氣 來(lái)增加進(jìn)氣量從而提高壓氣機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速的機(jī)械裝置。氣體在葉輪葉片的作用 5 下，隨葉輪作高速旋轉(zhuǎn)，氣體受旋轉(zhuǎn)離心力的作用，以及在葉輪里的擴(kuò)壓流動(dòng)，使它通過(guò)葉輪后的壓力得到提高。 采用 鑄造和焊接成型后修光的傳統(tǒng)方法生產(chǎn)葉輪，首先其模具制造的難度非常大，對(duì)焊接的工藝要求高，工藝過(guò)程復(fù)雜，制造成本高，葉片精度得不到有效保證，而且葉片的表面光潔度差，容易造成應(yīng)力集中和氣蝕，葉輪的動(dòng)平衡性能差。葉輪加工難點(diǎn)： 葉輪加工流道較窄，會(huì)受到大扭角和分流葉片的影響。 7075 是鋁合金中最優(yōu)良的產(chǎn)品的產(chǎn)品之一， 其特點(diǎn)有： 可熱處理的高強(qiáng)度鋁合金材料； 具有良好的機(jī)械性能，易于加工； 質(zhì)量輕，價(jià)格適中； 耐磨性好，抗腐蝕能力強(qiáng)； 非常適用于高壓結(jié)構(gòu)零件的高強(qiáng)度材料。因此將葉輪物 理 性 能 分 析 （ Typical Physical Properties） 鋁合金牌號(hào) 及狀態(tài) 熱膨脹系數(shù) （ 20100℃）um/ 熔點(diǎn)范圍（℃） 電導(dǎo)率 20℃（ 68 176。 UG 中針對(duì)葉輪的加工，專門開發(fā)了葉輪加工模塊（ MILL_MULTI_BLADE），使用起來(lái)非常方便。 5. 壓氣機(jī)葉輪的工藝設(shè)計(jì) 機(jī)床選擇 現(xiàn)如今，能夠完成整體葉輪加 工的機(jī)床很多，如九軸車銑加工中心、五軸加工中心。對(duì)毛培預(yù)處理后，葉輪平面基準(zhǔn)已經(jīng)到位，在葉輪下表面墊一塊表面光潔的墊塊，用探頭找平，并將此平面設(shè)置為 Z0。硬質(zhì)合金刀具綜合效果都優(yōu)于陶瓷、立方氮化硼、聚晶金剛石等。創(chuàng)建安全平面，以葉輪頂面為基準(zhǔn)偏置 50mm設(shè)為安全平面。 在 UG 加工狀態(tài)下，在“創(chuàng)建操作”對(duì)話框中，選擇類型“ MIL_CONTOUR”建立機(jī)床控制操作，再選擇子類型“ CAVITY_MILL” 型腔銑。 Part No: C:\Users\wujinwen\Desktop\wujinwen2021410\ 。 SHORTER PATH TRAVERSE OFF CYCL DEF DATUM SHIFT CYCL DEF X+0 CYCL DEF Y+0 CYCL DEF Z+0 M11 M16 TOOL CALL 0 Z S10000 M13 L B0 C0 F3000 M128 F15000 。生成的刀具路徑和加工仿真如圖 11 所示。生成的刀具路徑和加工仿真如圖 13 所示。取 min/125mVc ? ，zf =， Z=3，帶入公式 DVn c?1000? ，算得轉(zhuǎn)速 n=10000/min， zf nZfV ? ， fV =800mm/min。取 min/125mVc ? ， zf =， Z=3，帶入公式 DVn c?1000? ，算得轉(zhuǎn)速 n=120210/min， zf nZfV ? ， fV =1000mm/min 用 MILL_MULTI_BLADE 模塊中的“葉片精加工（ BLADE_FINISH）”。幾何體選擇“ MULTI_BLADE_GEOM”承接設(shè)置好的葉輪幾何體；驅(qū)動(dòng)方法為“葉轂精加工”，注意前緣參數(shù)的設(shè)置，切削模式為往復(fù)，其它參數(shù)如圖 18所 示；刀軸設(shè)置為“自動(dòng)”；葉片余量、葉轂余量均為 0mm；進(jìn)給、轉(zhuǎn)速詳見表 5。 工序 8 的具體內(nèi)容如表 9 所示。 加工方式 CAVITY MILL 刀具規(guī)格 Φ 3 錐度 4176。 27 附 1： 28 參考文 獻(xiàn) ： ［ 1］ 田偉，王建華 ． UG NX 中文版數(shù)控加工技術(shù)指導(dǎo) ． 電子工業(yè)出版社 ， ． [2] ［ 2］ 鄭修本 ． 機(jī)械制造工藝學(xué) ．北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， （ 重修） ． ［ 3］ 肖軍民 ． UG 數(shù)控加工中的編程經(jīng)典實(shí)例 ．北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， ． ［ 4］ 朱曉春 ． 數(shù)控技術(shù) ．北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， （ 重修） ． 29 致 謝 在這畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我的指導(dǎo)老師曾強(qiáng)提供了大量的幫組，從選題到開題報(bào)告，都認(rèn)真的指導(dǎo)我。使用這種方法時(shí)，驅(qū)動(dòng)