基于UGNX 8.0的叶片仿真加工研究

吴 爽

（沈阳职业技术学院，辽宁 沈阳 110045）

1 概述

NX作为Siemens Product Lifecycle Management Software Inc.的核心产品，是目前世界上最先进的紧密集成 CAID/CAD/CAM/CAE 的系统。NX/CAM加工模块包括NX/CAM平面铣、型腔铣、固定轴曲面轮廓铣、等高轮廓铣、插铣、点位加工、车削、线切割、可变轴轮廓铣、顺序铣、高速铣及基于特征的加工等。UGNX的CAM模块具有很高的计算速度、强大的插补功能、全程自动过切检查及处理、自动刀柄与夹具干涉检查、进给率优化处理、刀具轨迹编辑优化和加工残余分析等功能。

2 叶片建模

叶片的造型较复杂，本文通过UGNX 8.0的建模功能模块中的曲线、旋转、扫掠、曲面等命令对其建模，图1为叶片模型和毛坯（透明体）。

3 叶片加工工艺规划及仿真加工

UGNX 8.0具有独立的叶片加工模块，选取millmulti－blade叶片加工方法，并对叶片几何体 multiblade－geom进行选择。

3.1 叶片几何体 multi－blade－geom 的选取

multi－blade－geom的选择包括叶毂、包覆、叶片、叶根圆角和分流叶片5部分，如图2所示。

3.2 叶片加工工艺

根据零件特点，单个叶片加工分为4步：

（1）粗加工。采用 mill－multi－blade方法进行开粗加工，选择工序子类型 MULTI＿BLADE＿ROUGH进行粗加工，开粗刀具为球头铣刀，前缘叶片边缘点采用沿部件轴的方法，切削模式采用往复上升式，根据设定生成刀路轨迹见图3，粗加工完成图见图4。

图1 叶片模型

图2 叶片几何体选择

（2）精加工。采用 mill－multi－blade方法中的工序子类型BLADE＿FINISH进行叶片精加工，精加工选择球头铣刀，根据设定生成刀路轨迹见图5，单个叶片精加工完成图见图6。

图3 粗加工刀具轨迹图

图4 粗加工完成图

图5 精加工叶片刀具轨迹图

图6 单个叶片精加工完成图

（3）分流叶片精加工。采用 mill－multi－blade方法中的工序子类型SPLITTER＿FINISH进行叶片精加工，根据设定生成刀路轨迹如图7所示。叶片弧面精加工完成图如图8所示。

图7 叶片弧面精加工刀具轨迹图

图8 叶片弧面精加工完成图

（4）流道精加工。对叶片流道进行精加工，采用mill－multi－blade方法中的工序子类型 HUB＿FINISH精加工叶片流道。单个叶片流道刀路轨迹如图9所示。单个叶片流道加工完成图如图10所示。

图9 单个叶片流道刀路轨迹图

图10 单个叶片流道 加工完成图

（5）所有叶片加工。对上述刀路轨迹采取变换旋转的方法，阵列出其他刀路轨迹，完成整体叶片的加工。

4 结束语

利用UGNX 8.0加工模块生成叶片的加工刀路轨迹，完成叶片粗加工、精加工、分流叶片精加工、流道精加工的仿真模拟加工，通过后处理生成NC代码，输入机床，提高了叶片的加工编程速度以及加工效率。

［1］吴明友.UGNX数控编程［M］.北京：化学工业出版社，2010.

［2］党改慧，陈玉刚，胡高社，等.基于UG和VERICUT的叶轮加工仿真研究［J］.煤矿机械，2013（4）：158－159.

［3］冯方，廖璘志，蔡凯武，等.UGNX 8数控编程基本功特训［M］.北京：电子工业出版社，2012.