基于PowerMILL的整体叶轮高效数控加工研究

曹著明 郭家田

(①天津职业技术师范大学，天津 300222；②北京电子科技职业学院，北京 100176)

基于PowerMILL的整体叶轮高效数控加工研究

曹著明①②郭家田①

(①天津职业技术师范大学，天津 300222；②北京电子科技职业学院，北京 100176)

整体叶轮广泛应用于航空航天、水利水电、汽车等行业的关键零部件中，它的加工质量和精度直接影响产品的性能和价格，所以对整体叶轮的加工制造研究意义重大。在基于PowerEMILL软件的基础上，开发出某型号整体叶轮的高效精密制造技术，包括工艺工装、刀轨规划、操作方案等。采用的工装方案能有效避免干涉，使刀具有充足的加工空间；采用“五轴定位”模式加工流道，大大提高叶轮工件的开粗加工效率；使用“SWARF精加工”策略实现刀具的侧刃加工等，经验证采用该工艺工装及刀轨策略能有效提高叶轮的加工效率和精度。

PowerMILL；整体叶轮；高效；加工；研究

整体叶轮大都采用复杂曲面，通过三维扭曲形成的，对零件的几何精度要求高。同时由于整体叶轮工作在高温高压环境中，所用的材料都是难加工的合金材料，相邻两叶片之间的空间范围狭小，加工难度大。加工整体叶轮的难点还还包括:叶片属于薄壁类工件，加工过程很容易产生变形;叶片相对较长，刚度较低；由于相邻叶片空间极小，使得在清角加工时只能使用直径较小刀具，刀具容易折断；叶片扭曲曲率大，加工时容易产生干涉。

目前整体叶轮的主要加工方法有：石蜡精密铸造法、三坐标仿形铣削法、铸造成型后修光法、电火花加工法等,然而这些加工方法效率较低,加工出来的叶轮质量也不高。……