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如何用Cimatron四轴功能加工叶轮

   日期：2023-08-21 20:33:13     来源：网络整理    作者：本站编辑    评论：0    

条件说明：

（1）机床：四轴加工中心，A轴0-360度旋转；
（2）毛坯：见图；
（3）材料：铝6061；
（4）装夹方式：卡盘以Ø180端固定于A轴；毛坯端面和圆柱中心为加工原点（MODEL坐标系）；

刀具说明：

工艺说明：
（1）流道开粗
以MODEL坐标为基准，新建一个坐标系，绕X轴旋转10度。新坐标命名为A10.
再选择A10坐标，建一个粗加工轮廓范围。
创建三轴TP文件。采用体积铣--粗加工环切策略，加工范围选择上图的建立的轮廓。刀具为D12立铣刀。切深0.8，步距7，转速S3980，F3000。余量0.5
得到轨迹如下：
（2）流道二次开粗（叶片根部）
以MODEL坐标为基准，新建一个坐标系，绕X轴旋转24度。新坐标命名为A24。再以A24为基准，画图示加工轮廓。

采用体积铣--粗加工环切策略，加工范围选择上图的建立的轮廓。刀具为D8立铣刀。切深0.4，步距5，转速S5968，F3000。余量0.5

得到轨迹如下：
（3）流道二次开粗（叶片顶部）
以MODEL坐标为基准，创建下图加工轮廓。 

采用体积铣--粗加工环切策略，加工范围选择上图的建立的轮廓。刀具为D8立铣刀。切深0.4，步距5，转速S5968，F3000。余量0.5
得到轨迹如下：
（4）旋转阵列。实现所有流道的粗加工
注意：Cimatron的旋转阵列是在XY平面内进行。所以需要新创建坐标系，保证旋转阵列在XY内实现。
采用“坐标系垂直于平面”功能，新建一个坐标，命名为Rotary。
采用“转换-复制阵列-旋转阵列”策略。选择Rotary坐标，旋转次数设置15，角度为24度。阵列的“程序”为D12立铣刀粗加工。旋转中心为坐标系原点（见下图示）
得到轨迹如下：
以上述同样的方式，旋转阵列D8立铣刀的加工程序。
（5）半精加工（叶顶）
以MODEL坐标系创建TP文件，四轴 ，旋转轴X。
选择“五轴加工-高级五轴-两曲线之间仿形铣”策略。刀具为8R4球刀。
余量0.15，步距0.5. 驱动曲面为叶片顶面。转速S6500,进给F3500。
刀轴控制为三轴。因为叶顶面三轴轨迹就能实现。
得到轨迹如下：
（6）半精加工（叶片）
创建叶片和流道的辅助面。用“线性复制”功能复制叶片面和流道面。 
再采用“五轴加工-高级五轴--平行于曲面”策略。刀具为8R4球刀。“引导”曲面为流道面，驱动曲面为叶片面。余量0.15，步距0.5. 驱动曲面为叶片顶面。转速S6500,进给F3500。
起始边设置为4.15，防止刀具过切根部圆角。
刀轴控制：4轴，X为旋转轴。刀具侧倾角为50度。
刀轴角度限制在YZ平面内，60度到123度之间。防止摆角过大而干涉毛坯。
得到轨迹如下：
（7）半精加工（流道）
复制流道面。通过叶轮根部圆角边裁剪流道，并两头进行延伸5mm。
再采用“五轴加工-高级五轴--两曲线之间仿形铣”策略。刀具为8R4球刀。余量0.15，步距0.5. 驱动曲面为裁剪的流道面。转速S6500,进给F3500。
驱动曲面为流道面。两曲线分别为流道面的两条边。
注意：为保证刀具不碰到叶片面，设置边距为0.2
刀轴控制为“通过曲线倾斜”。倾斜线的位置在一个流道的中间，Z方向上。倾斜角为6。
得到轨迹如下：
（8）根据第四步说明方式，旋转阵列所有半精轨迹。
（9）精加工程序。根据上述5、6、7、8步骤。进行精加工设置。刀具采用D8R4,转速S8000，进给F3000 。余量为零。
     注意：边距的设置

叶片精加工边距为4。

  流道精加工边距为0.
得到轨迹如下：
（10）后处理程序

   

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