多轴数控编程与加工案例教程（第2版）课件：叶轮的多轴编程与加工

5轴铣削加工

叶轮的多轴编程与加工

《多轴数控编程与加工案例教程(第2版)》教学目标01工作任务03课后训练05项目导读02专家点拨04目录CONTENTS01教学目标能力目标：能编制叶轮五轴加工的加工工艺能使用NX12.0软件编制叶轮的五轴加工程序能操作五轴加工中心完成叶轮加工知识目标：掌握叶轮的加工工艺掌握叶轮的程序编制方法掌握叶轮的实际加工流程素质目标：激发读者的学习兴趣，培养工匠精神和创新精神02项目导读本项目所涉及叶轮为某款汽车发动机涡轮增压叶轮，是汽车发动机中涡轮增压系统的核心部件，其作用是将进气口的空气进行增压后输送给发动机，此叶轮为典型的半封闭式叶轮，主要有主叶片、分流叶片、流道面、包覆面、叶根圆角、内孔等特征组成。在编程与加工过程中要特别注意刀具和叶片的干涉。03工作任务以企业制造工程师的身份投入工作，分析叶轮的零件模型，明确加工内容和加工要求，对加工内容进行合理的工序划分，确定加工路线，选用加工设备，选用刀具夹具，制定加工工艺卡；运用NX软件编制叶轮的加工程序并进行仿真加工，操作五轴联动加工中心完成叶轮加工，对加工成品进行检测，并根据检测结果对整个加工工艺和加工程序提出修改建议。03工作任务一、制定加工工艺1、模型分析该叶轮结构比较典型，主要有主叶片、分流叶片、流道面、包覆面、叶根圆角、内孔等特征组成。03工作任务一、制定加工工艺2、制定工艺路线此零件分3次装夹，毛坯留有一定的夹持量，首先用数控车床车叶轮底面及外圆，然后再用数控车床车叶轮包覆面及内孔，最后使用五轴联动加工中心铣削叶轮叶片及流道。03工作任务一、制定加工工艺3、加工设备选用叶轮加工需要选用数控车床和五轴联动加工中心两种加工设备。数控车床选用杭州友佳集团生产的FTC-10斜床身数控车床作为加工设备，此机床为斜床身，转塔刀架，液压卡盘，刚性好，加工精度高，适合小型零件的大批量生产。五轴联动加工中心选用德玛吉森精机生产的DMU65monoBLOCK五轴五联动加工中心。该五轴加工中心为A/C轴摇篮式结构，配有海德汉640数控系统，全闭环光栅尺，红外自动对刀系统，加工精度高。03工作任务一、制定加工工艺4、毛坯选用该叶轮材料牌号为AL7075,此材料为航空铝合金，切削性能较好。根据零件尺寸和机床性能，并考虑零件装夹要求，选用Φ100*40的棒料作为毛坯。03工作任务一、制定加工工艺5、装夹方式选用零件分3次装夹，其中两次为车削加工，一次为五轴联动铣削加工。首先在数控车床上选用三爪自定心卡盘夹持毛坯，车削端面，打孔，车外圆，然后在数控车床上选用三爪自定心卡盘和软爪夹持已经车削完成的外圆，车端面，精车内孔，车包覆面，最后在五轴联动加工中心上使用专用夹具装夹，铣削叶轮成型。03工作任务一、制定加工工艺6、制作工艺卡以一次装夹作为一个工序制定加工工艺。03工作任务一、制定加工工艺6、制作工艺卡以一次装夹作为一个工序制定加工工艺。03工作任务二、编制加工程序（一）车削加工准备03工作任务二、编制加工程序（二）右端车端面03工作任务二、编制加工程序（三）钻孔03工作任务二、编制加工程序（四）右端粗车外圆03工作任务二、编制加工程序（五）右端精车外圆03工作任务二、编制加工程序（六）左端车端面03工作任务二、编制加工程序（七）左端粗车外圆03工作任务二、编制加工程序（八）左端精车外圆03工作任务二、编制加工程序（九）左端精镗内孔03工作任务二、编制加工程序（十）铣削加工准备03工作任务二、编制加工程序（十一）叶轮粗加工03工作任务二、编制加工程序（十二）流道精加工03工作任务二、编制加工程序（十四）叶片精加工03工作任务二、编制加工程序（十五）分流叶片精加工03工作任务三、仿真加工03工作任务四、零件加工按照设备管理要求，对加工中心进行点检，确保设备完好，特别注意气压、油压、室内温度是否合格。对机床通电开机，并将机床各坐标轴回零，然后对机床厂进行低转速预热、主轴润滑。对照工艺要求将夹具安装到机床工作台中心，使用百分表校准夹具与机床工作台回转中心同轴，误差小于0.01mm，用探针找正并设置加工原点。将车削好的叶轮毛坯安装到夹具，并使用M10的内六角螺钉锁紧毛坯，锁紧力为40N。对照工艺要求，准备好所有刀具和相应的刀柄和夹头，将刀具安装到对应的刀柄，调整刀具伸出长度，刀具伸出长度必须与编程时软件内设置一致，使用对刀仪测量刀具长度并输入机床刀具参数表，然后将装有刀具的刀柄按刀具号装入刀库。将电脑上后处理好的NC文件采用U盘进行拷贝，输入在机床TNC硬盘中。对刀和程序传输完成后，将机床模式切换到自动方式，按循环启动键，即可开始自动加工，在加工过程中，由于是首件第一次加工，所以要密切注意加工状态，有问题要及时停止。04专家点拨叶轮铣削加工时，为提高刀具强度，一般会选用带有锥度的球头铣刀，而不是使用圆柱形的球头铣刀。叶轮叶片和流道精加工时选择和叶根圆角等半径的刀具，可以直接加工得到叶根圆角，而不需要单独加工圆角。叶轮加工时，如果叶片呈直纹面形状，叶片精加工可以采用侧刃切削的方式加工，如果叶片不是直纹面形状，就只能