基于NX6和VERICUT的叶轮五轴车铣复合加工技术研究*

吴 昊 王凌云 曹永洁

(上海工程技术大学制造工程系，上海 200437)

在计算机辅助设计与制造技术和数控多轴加工技术迅猛发展之前，整体式叶轮(如图1所示)加工一般采用铸造成形后再由钳工抛光的加工方法，在加工质量与加工效率上有明显缺陷。普通的三轴数控机床，由于没有旋转轴，刀轴方向是固定的，在加工叶片时，叶片面(尤其是吸力曲面)必然存在背对刀轴的情况，产生加工干涉的现象。五轴加工中心配备了两根旋转轴，使刀轴能够相对工件旋转，通过五轴联动避免了叶片加工的干涉，能够完成叶轮的铣削加工。而五轴车铣复合加工中心相当于一台五轴加工中心和一台车削中心的复合，可以在一台车铣中心上，经过一次装夹完成全部车、铣、钻、镗攻丝等加工，对于叶轮这类回转类复杂工件的加工尤为适用。车削和铣削工序合并后，使工序高度集中，避免了多次装夹带来的定位误差，大大提高了加工精度与效率。

1 零件工艺分析

本文中的加工设备是HTM4075车铣复合加工中心，该型号机床是由沈阳机床股份有限公司生产的第四代五轴车铣加工中心机床，控制系统为 SIEMENS 840D。适用于军工、石油、航空航天、船舶、运输等行业，能够满足高精度、形状复杂的大型回转体零件加工的要求。

工件毛坯为φ200 mm的棒料，需要完成整体叶轮的包覆曲面、流道、叶片和圆角主要曲面的加工。对于车铣复合加工中心，可以一次性完成叶轮外轮廓(包覆曲面)的车削和叶片面与流道面的五轴铣削。……