【文章內(nèi)容簡介】 制成數(shù)據(jù)文件，導(dǎo)入PRO/E后幾乎可以不用做什么處理就可以直接混合生成曲面了。而且在繪圖的時(shí)候沒有多余的線條，相當(dāng)?shù)睾啙崱＞C上所述，兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，在工程圖的型線較簡單、質(zhì)量較好的情況下使用第一種方法可能比較簡單；而在型面比較多，型線又由很多段線條組成的情況下采用第二種方法或許比較好。 由于給定的葉身型面通常不是由單一的樣條曲線組成，若完全按照給定的型線設(shè)計(jì)會(huì)比較麻煩。本文則完全使用樣條曲線來替代其中的圓弧和直線，理論上只要直線和圓弧上取得的數(shù)據(jù)點(diǎn)足夠多，是可以完全滿足設(shè)計(jì)精度的要求。提取數(shù)據(jù)點(diǎn)工作的第一步都是把所要提取的型面型線的坐標(biāo)原點(diǎn)（中心點(diǎn)）移動(dòng)到和AUTO CAD世界坐標(biāo)系重合（如圖9）。把型面型線移動(dòng)到原點(diǎn)是為了把所得的數(shù)據(jù)點(diǎn)導(dǎo)入PRO/E生產(chǎn)相應(yīng)曲線后的PRO/E中的世界坐標(biāo)相吻合，可以不在移動(dòng)曲線而直接混合產(chǎn)生曲面。（1）樣條曲線擬合點(diǎn)的提取圖11 葉片型面數(shù)據(jù)點(diǎn)選中目標(biāo)曲線，輸入“l(fā)ist”命令在按回車鍵（如圖11所示），就可看到AUTO CAD出現(xiàn)文本框（如圖12所示）。其中詳細(xì)地列出了每個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)。若控制點(diǎn)過多，無法再一個(gè)頁面顯示完全，可根據(jù)提示按回車鍵知道列出所有的控制點(diǎn)。把控制點(diǎn)復(fù)制下來，按PRO/E的*.ibl文件的制定格式保存起來。如圖所示。這些離散的數(shù)據(jù)點(diǎn)處理起來比較麻煩，可以使用批處理刪除復(fù)制下來的文本中的“x=”、“y=”和“z=”等多余字符，并給每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)之前添加一個(gè)序號(hào)。除此之外，也可以使用Office中宏的功能來處理數(shù)據(jù)達(dá)到制定格式的要求。其中有關(guān)PRO/E的*.ibl文件的格式和語句可以參考相關(guān)的PRO/E書籍，在此不再贅述。 圖12 數(shù)據(jù)點(diǎn)窗口 圖13 ibl格式的文件(2)直線和圓弧數(shù)據(jù)點(diǎn)的提取直線和圓弧數(shù)據(jù)點(diǎn)提取的操作基本和以上樣條曲線數(shù)據(jù)提取的步驟類似，在此相同部分就不再贅述，就不同的部分作如下說明。由于在一個(gè)平面內(nèi)定義一條直線只需兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，因此使用“l(fā)ist”命令只能得到兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，即直線的起點(diǎn)坐標(biāo)和終點(diǎn)坐標(biāo)。但是僅僅這兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)在導(dǎo)入PRO/E生成曲線時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。因此，再次首先把直線段等分成20個(gè)小線段，再提取這些小線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)。由于型面中型線的直線段通常很短，只有2mm左右，20個(gè)等分點(diǎn)完全可以滿足精度要求。對(duì)于圓弧的數(shù)據(jù)的提取也采用同樣的方法，先等分，再提取出等分后的微小圓弧起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)。圓弧段通常也相當(dāng)?shù)亩?，在此等分?0段。若不能滿足精度要求，可以完全加大等分的段數(shù)來獲得更高的精度。在PRO/E中新建零件。具體的操作步驟如下所示：單擊窗口右邊菜單欄中的【曲線】【自文件】【完成】后如圖12所示，PRO/E要求選取坐標(biāo)系，然后選擇PRO/E中的原坐標(biāo)系，出現(xiàn)如圖13所示的打開對(duì)話框。選擇上一步建立的數(shù)據(jù)文件。PRO/E立即自動(dòng)建立好如圖14所示的空間曲線。圖14 建立曲線 圖15 選取坐標(biāo)系 圖16 完成曲線建立若上述數(shù)據(jù)文件中定義的是閉合曲線，則立馬就可以開始曲面混合造型。若上述步驟中定義的不是閉合曲線，則需要連接所各個(gè)曲線段然后再混合造型。曲線連接的操作如下，選中所建立的曲線特征，右鍵單擊后出來如圖17所示的菜單，單擊【編輯定義】/【完成】，出現(xiàn)如圖18所示菜單，選擇【合并】并選取兩條需要合并的曲線就可以使兩條曲線合并成一條。 圖17 編輯定義 圖18 合并曲線接下來，使用邊界混合命令，按住Ctrl鍵一次選擇從AA到KK界面的型線，如圖19所示。至此就完成了葉身背面的建模，依照上述步驟再完成葉身內(nèi)面的邊界混合。再對(duì)葉身兩端的截面進(jìn)行填充。填充的操作步驟如下，單擊【編輯】\【填充】，選取葉身的一個(gè)端面，完成。如圖20所示。 圖19 混合曲面 圖20 填充葉身兩端面填充完葉身兩端面，再通過【編輯】\【合并】命令把葉身的內(nèi)面和背面以及葉身兩端面四個(gè)曲面合并成一個(gè)，如圖21所示。圖21 合并曲面 再對(duì)選中左邊模型樹中的“合并”，進(jìn)行【編輯】\【實(shí)體化】。完成以上實(shí)體化后得到如下所示的葉身實(shí)體效果圖22圖22 葉身效果圖葉片葉身造型完成后，接著就能進(jìn)行葉根部分的造型。葉根的造型相對(duì)來說比較簡單。單擊拉升【拉伸】\【實(shí)體】，草繪完成后如圖23所示。再以葉根內(nèi)面或者背面為基準(zhǔn)，【拉伸】\【實(shí)體】\【切除材 圖23 葉根造型料】【定義】草繪葉根槽，如圖24所示。接著【陣列】選擇【第一方向線】完成葉根槽的構(gòu)建。如圖25所示。圖24 葉根槽陣列 圖25 葉根效果圖 【插入】\【斜度】，選定好【拔模曲面】和【拔模樞軸】，輸入【拔模角度】，如圖26所示。 圖26 葉根拔模 圖27 葉根效果圖【拉伸】\【實(shí)體】\【切除材料】\【定義】進(jìn)入草繪界面，繪制好鉚釘孔截面，完成后如圖27所示。至此葉根部分的建?；就瓿?。在拉伸葉冠之前，先以葉根為基準(zhǔn)建立葉根的草繪基準(zhǔn)面。再在這個(gè)基準(zhǔn)平面上拉伸出葉根的總體模型。接著以葉根端面為基準(zhǔn)，【拉伸】【實(shí)體】【去除材料】【定義】，草繪如圖28所示圖28 葉冠草繪 圖29 葉冠拔模最后對(duì)所得的葉冠上下兩型面進(jìn)行拔模，【插入】【斜度】，選擇好【拔模樞軸】和【拔模曲面】，完成后完成葉冠型面的構(gòu)建，如圖29。 葉片汽輪機(jī)葉片建模總結(jié)至此，葉片的建?；就瓿伞４送?，還必須根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)葉片根冠和葉身交接處倒圓角，以及葉根兩側(cè)面的圓弧段切除。最后完成的建模效果圖如30所示。 圖30 葉片效果圖3 葉片加工工藝分析及方案制訂工藝的最高原則是在保證加工質(zhì)量的前提下，取得最高的經(jīng)濟(jì)效益。也就是說要依據(jù)工廠現(xiàn)有的設(shè)備和工人，合理地發(fā)揮出工廠的產(chǎn)能?，F(xiàn)給定的生產(chǎn)條件如下（只列出了相關(guān)的加工設(shè)備，不適合加工此種葉片的設(shè)備未列出）：（1）一臺(tái)四軸數(shù)控加工中心（2）4臺(tái)立式升降臺(tái)銑床XA5032（3）10臺(tái)萬能升降臺(tái)銑床XA6132（4）兩臺(tái)數(shù)控線切割DK7740（5）一臺(tái)專用銑床汽輪機(jī)葉片加工總的分為兩個(gè)階段：毛坯和機(jī)加工階段。毛坯的定制一般是在專門的模鍛工廠進(jìn)行。然后進(jìn)行一些熱處理步驟，再運(yùn)到葉片廠進(jìn)行機(jī)加工的階段。葉片的材料的選用在上文已經(jīng)有了交詳細(xì)的交代在此就不在贅述。本例中選用的材料為2Cr13。2Cr13為馬氏體不銹鋼，淬火狀態(tài)下硬度高，耐蝕性良好，是一種被廣泛使用的汽輪機(jī)葉片材料。但是也是一種較難加工的材料，因此在安排工藝時(shí)要特別注意刀具的散熱和磨損，在某些工序中要加入切削液防止刀具燒壞。汽輪機(jī)葉片的毛坯一般有兩種模鍛而成或者用方坯直接銑制。一般葉片不用鑄造，因?yàn)槿~片工作條件的緣故，葉片對(duì)材料的韌性、強(qiáng)度等力學(xué)性能要求較高，鑄件通常不可避免地含有縮孔、疏松等鑄造缺陷，不適合做為葉片的加工方法。故本例中葉片采用模鍛的形式。，葉片的毛坯的形狀尺寸較為復(fù)雜，不同表面所確定的余量也不盡相同，如葉身曲面的余量為3mm。因此在附件A中有詳細(xì)的圖紙。在葉片的加工過程中，合理地選擇工藝基準(zhǔn)顯得至關(guān)重要，因?yàn)槿~片的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，而且葉根和葉冠之間的相對(duì)位置精度要求較高，尤其是葉根和葉根的裝配表面。根據(jù)工藝設(shè)計(jì)的統(tǒng)一基準(zhǔn)原則，采用葉片葉根進(jìn)汽邊側(cè)面作為精基準(zhǔn)定位能比較方便地加工出葉根和葉冠的大多數(shù)表面。因此，盡早優(yōu)先加工此面。根據(jù)工廠的現(xiàn)狀，所有的葉根的加工全部在普通銑床上完成，因?yàn)榧词咕庸て胀C(jī)床完全能滿足設(shè)計(jì)的精度要求，不一定非要上數(shù)控銑。在加工葉根和葉冠等體現(xiàn)不出數(shù)控機(jī)床高柔性、高精度、高效率的優(yōu)點(diǎn)。且該葉片每年的產(chǎn)量遠(yuǎn)超上千件，屬于大批量生產(chǎn)。采用一些專用的銑床有利于提高加工效率。另外考慮到成本問題，所以數(shù)控銑床只用來加工葉身曲面，以此來充分利用工廠寶貴的數(shù)控銑床資源。葉根和葉冠的加工通?；煸谝黄?，因?yàn)樗鼈冎g有裝配位置的要求。而葉身曲面的加工相對(duì)來說較為獨(dú)立。理論上葉身曲面的要求較高，加工起來難度也是最大的。但是在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)由于葉片的曲面檢測(cè)較為困難，通常只用樣板檢測(cè)規(guī)定截面的型線，其他截面無法作檢測(cè)，所以加工起來的彈性還有很大的。完成葉根基準(zhǔn)的精加工后，就能進(jìn)行葉身曲面的加工。曲面的粗精加工安排在一臺(tái)四軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床上進(jìn)行，而后對(duì)曲面進(jìn)行手工磨。葉身除了用數(shù)控銑床的加工外，還可考慮用仿形銑床，因仿形銑床的成本較數(shù)控銑床低。若不用來作精加工，則能完全滿足葉片粗銑的要求。葉身曲面的數(shù)控銑削完成以后安排一道葉身磨削的工序。，這種粗糙度的要求即使是五軸高速洗也是難以精加工出來的，因?yàn)榧词故俏遢S高速銑削也會(huì)不可避免的留下加工刀痕。而去除加工刀痕必須通過磨削的工序來實(shí)現(xiàn)，知識(shí)五軸銑削加工出來的磨削余量可能相對(duì)來說少一些。但是在滿足零件要求的條件下采用四軸而非五軸主要考慮到的是加