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【推荐】叶轮精加工工艺编程设计

2023年01月16日 甘肃机械设备网

叶轮精加工编程过程中,工艺参数较多,各参数量的选择较多,不仅仅影响编程的效率,还直接影响CAM软件内部轨迹优化算法,进而影响刀具轨迹的质量,因此精加工阶段的工艺参数的最优选取是叶轮加工过程中最关键一步。工艺参数的设置原则如下:精加工统一采用直径为Φ6mm的锥度球头刀,其刀杆直径大,刀具刚性好,可适当弥补机床高速切削时刀杆振颤所导致的曲面表面不光滑的现象;刀具采用HSK高性能刀柄装夹,刀柄径向跳动5μm,刀具悬长初步设置为50mm,可通过后面轨迹仿真进行适当调整,调整原则是在保证无干涉前提下越短越好。由于叶片型面扭曲多变,为避免加工刀轴与工件干涉,增大刀具球面与工件的接触面积,选取相对于曲面倾斜的刀轴驱动方式,该方式能够有效地提高切削的效率。刀轴倾角根据叶片的曲面扭度,结合试切加工实际经验确定,刀轴矢量u向导动面倾斜角度选择5°,v向导动面倾斜角度选择75°。刀轴的剧烈变化引起实际进给速度突变,这样会在已切削表面和将切削表面交接处因切触点停顿和振颤产生刀具痕迹,因此刀轴最大变换矢量要控制在一定范围内,以保证刀轴在曲面曲率变换剧烈的部位平滑过渡。叶片轨迹规划时常常需要优化前后缘刀轴矢量,这里设置前后缘最大角度步距α=1.2°。根据多次试切实验结果对比发现,叶轮精加工表面质量受步长和步距影响最大,刀具轨迹公差其次,每齿切削量最小。精加工轨迹规划时,结合机床性能及加工实验,设置主轴转速为6000r/min,每齿切削量为0.06mm,步长取刀具直径4%,步距(每层螺旋切深)取刀具直径的7%,公差为0.01mm。

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