多軸數(shù)控編程與加工案例教程（第2版）課件：葉輪的多軸編程與加工

5軸銑削加工

葉輪的多軸編程與加工

《多軸數(shù)控編程與加工案例教程(第2版)》教學(xué)目標(biāo)01工作任務(wù)03課后訓(xùn)練05項(xiàng)目導(dǎo)讀02專(zhuān)家點(diǎn)撥04目錄CONTENTS01教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)：能編制葉輪五軸加工的加工工藝能使用NX12.0軟件編制葉輪的五軸加工程序能操作五軸加工中心完成葉輪加工知識(shí)目標(biāo)：掌握葉輪的加工工藝掌握葉輪的程序編制方法掌握葉輪的實(shí)際加工流程素質(zhì)目標(biāo)：激發(fā)讀者的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)工匠精神和創(chuàng)新精神02項(xiàng)目導(dǎo)讀本項(xiàng)目所涉及葉輪為某款汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓葉輪，是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中渦輪增壓系統(tǒng)的核心部件，其作用是將進(jìn)氣口的空氣進(jìn)行增壓后輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)，此葉輪為典型的半封閉式葉輪，主要有主葉片、分流葉片、流道面、包覆面、葉根圓角、內(nèi)孔等特征組成。在編程與加工過(guò)程中要特別注意刀具和葉片的干涉。03工作任務(wù)以企業(yè)制造工程師的身份投入工作，分析葉輪的零件模型，明確加工內(nèi)容和加工要求，對(duì)加工內(nèi)容進(jìn)行合理的工序劃分，確定加工路線(xiàn)，選用加工設(shè)備，選用刀具夾具，制定加工工藝卡；運(yùn)用NX軟件編制葉輪的加工程序并進(jìn)行仿真加工，操作五軸聯(lián)動(dòng)加工中心完成葉輪加工，對(duì)加工成品進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)整個(gè)加工工藝和加工程序提出修改建議。03工作任務(wù)一、制定加工工藝1、模型分析該葉輪結(jié)構(gòu)比較典型，主要有主葉片、分流葉片、流道面、包覆面、葉根圓角、內(nèi)孔等特征組成。03工作任務(wù)一、制定加工工藝2、制定工藝路線(xiàn)此零件分3次裝夾，毛坯留有一定的夾持量，首先用數(shù)控車(chē)床車(chē)葉輪底面及外圓，然后再用數(shù)控車(chē)床車(chē)葉輪包覆面及內(nèi)孔，最后使用五軸聯(lián)動(dòng)加工中心銑削葉輪葉片及流道。03工作任務(wù)一、制定加工工藝3、加工設(shè)備選用葉輪加工需要選用數(shù)控車(chē)床和五軸聯(lián)動(dòng)加工中心兩種加工設(shè)備。數(shù)控車(chē)床選用杭州友佳集團(tuán)生產(chǎn)的FTC-10斜床身數(shù)控車(chē)床作為加工設(shè)備，此機(jī)床為斜床身，轉(zhuǎn)塔刀架，液壓卡盤(pán)，剛性好，加工精度高，適合小型零件的大批量生產(chǎn)。五軸聯(lián)動(dòng)加工中心選用德瑪吉森精機(jī)生產(chǎn)的DMU65monoBLOCK五軸五聯(lián)動(dòng)加工中心。該五軸加工中心為A/C軸搖籃式結(jié)構(gòu)，配有海德漢640數(shù)控系統(tǒng)，全閉環(huán)光柵尺，紅外自動(dòng)對(duì)刀系統(tǒng)，加工精度高。03工作任務(wù)一、制定加工工藝4、毛坯選用該葉輪材料牌號(hào)為AL7075,此材料為航空鋁合金，切削性能較好。根據(jù)零件尺寸和機(jī)床性能，并考慮零件裝夾要求，選用Φ100*40的棒料作為毛坯。03工作任務(wù)一、制定加工工藝5、裝夾方式選用零件分3次裝夾，其中兩次為車(chē)削加工，一次為五軸聯(lián)動(dòng)銑削加工。首先在數(shù)控車(chē)床上選用三爪自定心卡盤(pán)夾持毛坯，車(chē)削端面，打孔，車(chē)外圓，然后在數(shù)控車(chē)床上選用三爪自定心卡盤(pán)和軟爪夾持已經(jīng)車(chē)削完成的外圓，車(chē)端面，精車(chē)內(nèi)孔，車(chē)包覆面，最后在五軸聯(lián)動(dòng)加工中心上使用專(zhuān)用夾具裝夾，銑削葉輪成型。03工作任務(wù)一、制定加工工藝6、制作工藝卡以一次裝夾作為一個(gè)工序制定加工工藝。03工作任務(wù)一、制定加工工藝6、制作工藝卡以一次裝夾作為一個(gè)工序制定加工工藝。03工作任務(wù)二、編制加工程序（一）車(chē)削加工準(zhǔn)備03工作任務(wù)二、編制加工程序（二）右端車(chē)端面03工作任務(wù)二、編制加工程序（三）鉆孔03工作任務(wù)二、編制加工程序（四）右端粗車(chē)外圓03工作任務(wù)二、編制加工程序（五）右端精車(chē)外圓03工作任務(wù)二、編制加工程序（六）左端車(chē)端面03工作任務(wù)二、編制加工程序（七）左端粗車(chē)外圓03工作任務(wù)二、編制加工程序（八）左端精車(chē)外圓03工作任務(wù)二、編制加工程序（九）左端精鏜內(nèi)孔03工作任務(wù)二、編制加工程序（十）銑削加工準(zhǔn)備03工作任務(wù)二、編制加工程序（十一）葉輪粗加工03工作任務(wù)二、編制加工程序（十二）流道精加工03工作任務(wù)二、編制加工程序（十四）葉片精加工03工作任務(wù)二、編制加工程序（十五）分流葉片精加工03工作任務(wù)三、仿真加工03工作任務(wù)四、零件加工按照設(shè)備管理要求，對(duì)加工中心進(jìn)行點(diǎn)檢，確保設(shè)備完好，特別注意氣壓、油壓、室內(nèi)溫度是否合格。對(duì)機(jī)床通電開(kāi)機(jī)，并將機(jī)床各坐標(biāo)軸回零，然后對(duì)機(jī)床廠(chǎng)進(jìn)行低轉(zhuǎn)速預(yù)熱、主軸潤(rùn)滑。對(duì)照工藝要求將夾具安裝到機(jī)床工作臺(tái)中心，使用百分表校準(zhǔn)夾具與機(jī)床工作臺(tái)回轉(zhuǎn)中心同軸，誤差小于0.01mm，用探針找正并設(shè)置加工原點(diǎn)。將車(chē)削好的葉輪毛坯安裝到夾具，并使用M10的內(nèi)六角螺釘鎖緊毛坯，鎖緊力為40N。對(duì)照工藝要求，準(zhǔn)備好所有刀具和相應(yīng)的刀柄和夾頭，將刀具安裝到對(duì)應(yīng)的刀柄，調(diào)整刀具伸出長(zhǎng)度，刀具伸出長(zhǎng)度必須與編程時(shí)軟件內(nèi)設(shè)置一致，使用對(duì)刀儀測(cè)量刀具長(zhǎng)度并輸入機(jī)床刀具參數(shù)表，然后將裝有刀具的刀柄按刀具號(hào)裝入刀庫(kù)。將電腦上后處理好的NC文件采用U盤(pán)進(jìn)行拷貝，輸入在機(jī)床TNC硬盤(pán)中。對(duì)刀和程序傳輸完成后，將機(jī)床模式切換到自動(dòng)方式，按循環(huán)啟動(dòng)鍵，即可開(kāi)始自動(dòng)加工，在加工過(guò)程中，由于是首件第一次加工，所以要密切注意加工狀態(tài)，有問(wèn)題要及時(shí)停止。04專(zhuān)家點(diǎn)撥葉輪銑削加工時(shí)，為提高刀具強(qiáng)度，一般會(huì)選用帶有錐度的球頭銑刀，而不是使用圓柱形的球頭銑刀。葉輪葉片和流道精加工時(shí)選擇和葉根圓角等半徑的刀具，可以直接加工得到葉根圓角，而不需要單獨(dú)加工圓角。葉輪加工時(shí)，如果葉片呈直紋面形狀，葉片精加工可以采用側(cè)刃切削的方式加工，如果葉片不是直紋面形狀，就只能