Master CAM通道策略在闭式叶轮加工中的应用

GXF360 2019-11-03

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闭式叶轮具有同轴度高、装配后性能更高的特点，与开式叶轮相比，闭式叶轮由左右叶片、轮毂和外轮套构成一个封闭的区域，空间较小，切削环境差，极易产生干涉。传统多轴加工策略刀轴控制复杂，需反复测试干涉及碰撞，费时费力又难以保证加工精度。Master CAM有强大的多轴加工策略，可完成叶轮、弯管等复杂零部件的加工，刀轴自动控制，操作方便，容易掌握，多轴通道加工策略可以解决闭式叶轮加工这一难题。

1. 通道加工策略

多轴通道加工策略不受通道形状限制，对于截面形状不复杂的曲面，只需指定加工面即可，若截面为较复杂的曲面，还须指定中轴线，刀轴根据中轴线自动倾斜避开干涉。如图1所示弯管加工，弯管截面始终沿轨迹线导动而成，弯管曲面简单，使用通道加工策略指定加工面即可，系统自动计算“中轴线”并生成刀具轨迹，刀轴自动倾斜避开干涉。

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表2 外水套内径尺寸（立车加工）单位：mm

2. 闭式叶轮加工

如图2所示的闭式叶轮，加工区域四周封闭，这个封闭区域类似弯管，弯管截面复杂，加工时分上、下两部分加工，上部加工区域较大，选择大直径刀具提高加工效率。用多轴通道加工策略完成一个区域的粗、精加工，将刀轨阵列即可完成其他区域粗、精加工。

图1 弯管加工

图2 闭式叶轮

图3 球形铣刀

（1）刀具及切削参数。通道加工中为了避免刀杆干涉，常用球形刀具加工，如图3所示。上部粗加工选择φ12mm球形铣刀，测量模型得知下部最窄区域为6.1mm，下部粗加工选择φ5mm球形铣刀，能获得很好的表面质量和加工精度。各工序使用的刀具及切削参数如附表所示。

（2）粗加工。激活多轴“通道专家”加工策略，设置加工刀具，通道参数设置如图4所示。第1步，设置加工方式为“粗切”；第2步，定义加工曲面和中轴线，并设置加工余量0.5mm；第3步，设置区域输出类型“顶部”，加工到“按顶部最大点”（叶轮的几何形状上部大，尽可能上部加工到最大极限处）；第4步，设置斜向进刀避免垂直下刀；第5步，设置切削深度0.5mm及步距2mm。最后生成上部粗加工轨迹，如图5所示。

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粗加工下部最大处，下部加工区域较窄，选择φ5mm球形铣刀粗加工，加工余量与上部相同，修改切削深度为0.25mm，步距为1mm，其余加工参数相同，完成下部粗加工刀具轨迹如图6所示。同时选中上、下部粗加工刀轨阵列，结果如图7所示。

（3）半精加工。半精加工选择φ5mm球形铣刀，通道参数设置如图8所示，第1步，设置加工方式为“环绕精修”；第2步，定义加工曲面和中轴线，并设置最终精加工余量0.25mm；第3步，设置区域输出类型“两者”，加工到“用户定义”，顶部输出0%～65%，下部输出50%～100%；第4步，设置斜向进刀避免垂直下刀；第5步，设置步距0.25mm。将刀轨阵列即可完成其他区域半精加工。

（4）精加工。精加工选择φ5mm球形铣刀，通道参数设置加工余量0mm，步距0.2mm。其余参数和半精加工参数相同，阵列后的精加工刀轨如图9所示。

传播主体理论中的“自己人”效应理论指出若传播主体和传播受众来自同一国家或民族，传受双方在文化背景和价值观等方面相似，那么传播受众会更容易相信传播主体传递的信息（水淼 2009：86），传播效果会更佳。《天演论》的核心传播主体是严复，但还有一个重要人物也起到了传播主体的作用，即为《天演论》作序的桐城大家吴汝纶。严复和吴汝纶与作为目标传播受众的晚清封建士大夫有不少共同点：他们都是中国人，且在文学旨趣、文化背景、价值观等方面都有相似之处。在当时的士大夫眼里严复和吴汝纶是“自己人”。因此他们传播的信息更容易被目标传播受众接受。

各工序使用的刀具及切削参数表

序号球形铣刀直径进给速度vf /（mm/min）1 12 上部最大处粗加工 8 600 0.50 2.00 1 000 2 5 下部最大处粗加工 9 200 0.25 1.00 800 3 5 半精加工通道 9 200 0.25 0.25 750 4 5 精加工通道 10 000 0.20 0.20 600 φ/mm 加工内容主轴转速n/（r/min）背吃刀量ap/mm切削宽度ae/mm