第1期 2017年1月
组合机床与自动化加工技术
ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechnique
文章编号：10012265(2017)01007004
D0I:10.13462/j. cnki. mmtamt.2017.01.019
基于hyperMILL的半开式整体叶轮五轴
数控编程与加工技术赵文明，庄鹏，瀚岗岗，刘战强
（山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验室，济南250061）
No.1 Jan.2017
摘要：整体叶轮是航空发动机和各类透平机械的关键零部件。针对整体叶轮因结构复杂而导致数控编程和加工难度大的特点，首先，以半开式整体叶轮为例，在hyperMILL软件中进行五轴数控编程。然后，编程得到的刀具轨迹经过内部机床仿具验证，利用后处理器将位（CL）文件转换成机床可识别的NC加工代码。最后，在DMU-70V五轴加工中心上对AI7050铝合金整体叶轮进行加工。加工过程中没有出现干涉、过切、欠切等问题。结果表明hyperMILL可以简化编程的过程，提高编程和加
工的效率，为其它同类复杂零件的编程加工提供了依据。关键词：整体叶轮；数控编程；五轴加工；hyperMILL
中图分类号：TH164;TG659
文献标识码：A
Five -axis NC Programming and Machining for Semi -open Integral Impeller Based on HyperMILL
ZHAO Wen-ming, ZHUANG Peng, JU Gang-gang, LIU Zhan-qiang
(Key Laboratory of High Efficiency and Clean Mechanical Manufacture of Ministry of Education, School of Mechanical Engineering，Shandong University，Jinan 250061,China)
Abstract : Integral impellers are the key parts of the aero engines and all kinds of turbine machines. There have some difficulties in NC programming and machining of integral impellers, due to their complicated structure. In this paper, taking a semi-open integral impeller as an example, NC program is conducted in hyperMILL. The generated tool paths are simulated with internal machine simulation. Then, a specific post-processor is used to transform the cutter location ( CL) files into NC codes which can be identified by the machine tool.Finally, an Ai7050 aluminum alloy integral impeller is processed in DMU-70V five-axis uni-versal milling machine. There are no problems such as interference, overcut and undercut during the machi ning process. The result indicates that hyperMILL can simplify the NC programming and improve the effi-ciency of the programming and machining, which provides reference for programming and machining of oth-er same kind of complex parts.
Key words: integral impeller; NC programming; five-axis machining; hyperMILL
0引言
整体式叶轮已经开始应用于航空发动机、燃气轮机、离心泵等透平机中。叶轮的加工质量对于透平机性能有非常大的影响。然而，由于整体叶轮有复杂的曲面和扭曲的叶片等复杂结构，使得叶轮的加工十分困难，数控编程软件生成的NC代码可能存在过切、欠切和干涉等问题，如何快速准确地生成NC加工程序成为制约叶轮加工的关键。
CAM软件已经在复杂零件的数控编程方面得到
了广泛的应用，为整体叶轮的数控编程提供了很大的帮助。目前应用较多的数控编程软件中以UG最具代表性。利用UG加工模块进行叶轮的数控编程，对加工工序进行规划，生成加工的刀具轨迹后在VERICUT 等软件中进行刀具路径的仿真验证[25]。但UG加工模块对整体叶轮等复杂零件的数控编程操作较多，难以掌握,且编程效率相对较低。国内外的学者[6汀也利用几何分析计算和程序语言编程等方法获得加工区域的刀具路径，并进行仿真验证和误差分析等。实际加
收稿日期：2016-04-14；修回日期：2016-05-04
*基金项目：国家自然科学基金（51425503）和高档数控机床与基础制造装备国家科技重大专项（2014ZX04012014）
作者简介：赵文明（1991一），男，山东潍坊人，山东大学硕士研究生，研究方向为切削加工，（E－mail）zhwmgy12@163.com；通讯作者：刘战强
（1969—），男，济南人，山东大学教授，博导，研究方向为高效加工，（E-mail)melius@sdu.edu.en。万方数据