MasterCAM在葉片零件四聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工應(yīng)用

1、MasterCAM在葉片零件四聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工應(yīng)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(jī)床正向著高速、高精、高柔性、復(fù)合化的方向發(fā)展，其費(fèi)用相對(duì)較高，故適用于精度高，形狀復(fù)雜的零件的加工，而葉片零件公差帶小，其型面多為復(fù)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(fù)制，一直是數(shù)控加工的應(yīng)用對(duì)象。    二、 四聯(lián)動(dòng)NC機(jī)床      

2、  四軸聯(lián)動(dòng)加工技術(shù)主要應(yīng)用于加工具有較為復(fù)雜曲面的工件，與三軸聯(lián)動(dòng)加工相比，四軸聯(lián)動(dòng)加工可以加工出更高質(zhì)量、更復(fù)雜的曲面，主要適用于飛機(jī)、模具、汽車等行業(yè)的特殊加工，目前已經(jīng)普及國(guó)產(chǎn)四坐標(biāo)機(jī)床。如下左圖所示四坐標(biāo)立式NC機(jī)床是在三個(gè)線性平動(dòng)軸的基礎(chǔ)上增加一旋轉(zhuǎn)軸。其運(yùn)動(dòng)鏈如下圖所示（圖1）。圖1     三、葉片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖2     從葉片的結(jié)構(gòu)（圖2）來(lái)看，其葉身型面部分為復(fù)雜的空間曲面，各部分的曲率、扭轉(zhuǎn)變化較大，是典型的薄壁件。由于其為動(dòng)力等裝置的重要部件，工作條件較為惡劣，對(duì)零件本身的精度和質(zhì)

3、量提出的很高的要求。型面的加工質(zhì)量直接影響其工作性能，從而可能影響整機(jī)的性能。葉片的材料要求有很高的質(zhì)量強(qiáng)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(jìn)排邊緣處又較薄，加工中的形變很復(fù)雜。對(duì)數(shù)控加工提出了很高的要求。在實(shí)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(guó)CNC Software公司開(kāi)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(wú)疑是CAD/CAM軟件中的一枝奇葩，有很高的市場(chǎng)占有率。軟件的CAD功能可以繪制2D和3D圖形，構(gòu)建自由曲面的功能更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于同類的CAD軟件；軟件的CAM功能方便直觀，可以直接在點(diǎn)、線、曲面、實(shí)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(rèn)的后置處理文件Mpfan.pst與FANUC控制系統(tǒng)的NC機(jī)床無(wú)縫集成。        1、構(gòu)建截面線        按設(shè)計(jì)給定數(shù)據(jù)繪制出各個(gè)平面上的截面線，葉盆和葉背上的型線均為自由曲線，進(jìn)排氣邊緣為一段圓弧，將各曲線光滑過(guò)渡，并保證各段曲線的連續(xù)。根據(jù)給定的扭轉(zhuǎn)角將各個(gè)平面上的曲線通過(guò)XformRotate命令進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，得到一組空間曲線，如下圖所示（圖4）。圖4     2、構(gòu)建曲面        將所得到的截面線通過(guò)Create(創(chuàng)建)Surface(曲面)Loft（舉升）操作，