CAM EXPRESS渦輪葉片銑削模塊(CAM EXPRESS Turbomachinery Milling),專門針對渦輪機組件的機械加工而設計,其所涵蓋的加工范圍,不僅局限于渦輪葉片,也可用于螺旋槳或其他多葉片旋轉式零件。CAM EXPRESS渦輪葉片銑削模塊的重要目標之一,就是要讓使用者輕松地進行復雜編程,系統提供了專用的選項,用戶只要選擇渦輪機組件的幾何資料,然后告訴軟件您想要的葉片類型和需要的操作。然后單擊「執行」,系統就能產生整個組件的刀具路徑,不需要進行額外的編輯或修改,也不會有過切或碰撞的情形。如果使用一般的軟件,光是在含有分流葉片的兩個主葉片間建立刀具路徑,可能就得花上好幾個小時,使用CAM EXPRESS渦輪葉片銑削模塊之后只需要2分鐘。
圖1 CAM EXPRESS渦輪葉片銑削
接下來,我們使用一個渦輪葉片模型作為案例,探討CAM EXPRESS渦輪葉片模塊之操作流程:
1.使用三軸標準銑削進行葉片胚料加工
在進行葉片加工之前,首先我們必須完成胚料的制作,這部分不需要使用五軸功能,只需三軸銑削即可,因此,我們將使用CAM EXPRESS的三軸加工模塊來完成這部分的工作,設定工序如下:
●幾何定義
在進入CAM EXPRESS三軸加工模塊之后,于幾何視圖中定義加工原點、毛胚和零件,對于該渦輪葉片來說,該加工零件模型,即為待會要制作渦輪葉片路徑程序之胚料。
圖2 幾何定義
●刀具定義
于機床視圖中插入刀具,在這里我們使用球刀作為三軸胚料粗加工刀具。
圖3 刀具定義
●外型粗銑
于程序視圖中插入作業,使用的工法為型腔粗加工,刀軌設定為跟隨零件。
圖4 外型粗銑
●外型精銑
再次于程序視圖中插入作業,使用的工法為等高精加工,切削層設定為優化。
圖5 外型精銑
2.使用渦輪葉片銑削進行葉片各部加工
對于復雜零件(如葉輪)的NC編程所使用的3D幾何資料,其他CAM系統在尋找和修復CAD模型可能需花費許多時間。而CAM EXPRESS在進行NC編程前就為您省下數小時的準備時間,它能直接使用匯入的幾何資料,不需要修復或重新建模,就能建立渦輪葉片的刀具路徑,設定工序如下:
●幾何定義
在進入CAM EXPRESS渦輪葉片加工模塊之后,于幾何視圖中定義渦輪葉片各部幾何,包括流道、包覆面、主/分流葉片、主/分流葉根。
圖6 幾何定義
●刀具定義
于機床視圖中插入刀具,在這里我們使用球刀作為葉片粗加工和精加工刀具。
圖7 刀具定義
●加入工法
于程序視圖中插入作業,你可以看到于CAM EXPRESS渦輪葉片加工模塊中,作業環境已經建立好適合葉片各部加工的工法模板,包括:葉片粗銑、殘料銑削、主/分流葉片精銑、流道精銑、葉根圓角精銑、包覆面精銑…等。
圖8 加入工法
●葉片粗銑
于建立作業環境中,插入葉片粗銑,由于加工參數在范本中均以調整至優化,在不調整任何參數的的情況下,我們就可以得到完美的粗加工路徑。
圖9 葉片粗銑
●主葉片精銑
依上步驟方式,同樣于建立作業環境中,插入你想要的工法,這次我們選擇主葉片精銑。
圖10 主葉片精銑
●分流葉片精銑
重復步驟,同樣于建立作業環境中,插入你想要的工法,這次我們選擇分流葉片精銑。
圖11 分流葉片精銑
●流道精銑
重復步驟,同樣于建立作業環境中,插入你想要的工法,這次我們選擇流道精銑。
圖12 流道精銑
經過上述簡單的步驟,你可以發現,不需幾分鐘我們就完成了渦輪葉片的各部刀軌,當然,如果你認為有些刀軌需要調整,可以選定工法,進入編輯模式進行參數調整。
(審核編輯: 智匯胡妮)
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