引言

　　目前大多數(shù)多軸聯(lián)動(dòng)加工機(jī)床是五軸數(shù)控機(jī)床，而利用多軸機(jī)床加工零件，特別是諸如航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪類零件的數(shù)控加工、必須使用CAM軟件生成的程序。目前國外一般應(yīng)用整體葉輪類的五坐標(biāo)加工專用軟件，主要有美國NREC公司的MAX-5、MAXAB葉輪加工專用軟件，瑞士Starrag數(shù)控機(jī)床所帶的整體葉輪加工模塊，還有Hypermill、Powermill等專用的葉輪加工軟件。此外，一些通用的軟件如：NX、CATIA、CREO等也可用于整體葉輪加工。目前，國內(nèi)只有少數(shù)幾家企業(yè)可以加工整體葉輪類零件，而且工藝水平距國際先進(jìn)水平尚有很大差距。筆者所在單位利用引進(jìn)的NX5.0 CAD/CAM軟件，在德瑪吉DMU50V五軸機(jī)床上加工航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉輪類零件取得較好的效果。

1 零件工藝性分析

　　零件工藝性分析是根據(jù)零件的工程圖或3D圖所提供的各特征元素，選擇最合理加工設(shè)備、加工刀具以及安全、可靠的工藝裝備來確定合理的加工方法。

　　圖1為航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪類零件，該零件材料為鋁合金，主要的特征為15個(gè)空氣導(dǎo)流槽，該類槽形狀復(fù)雜，必須使用五軸加工中心加工。根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備條件，決定采用德瑪吉DMU50V五軸機(jī)床加工，并利用NX5.0CAM軟件編制加工程序。

2 零件加工編程難點(diǎn)

　　通過零件工藝性能的分析，該零件的五軸銑編程加工的難點(diǎn)集中在以下幾個(gè)方面：

　　（1）該零件需要在一次裝夾中完成零件15個(gè)空氣導(dǎo)流槽的加工，如果直接用NX5.0五軸功能編程，將超出DMU50V的轉(zhuǎn)動(dòng)行程，這樣導(dǎo)致最后零件無法加工。因此我們?cè)诩庸?cè)面曲面時(shí)將刀軸的前傾角設(shè)置為-5°，這樣就保證了加工的可行性。

　　（2）利用NX5.0將零件加工程序編制出來之后，并不能將這些程序數(shù)據(jù)直接用來進(jìn)行零件的加工，還要將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成機(jī)床能夠識(shí)別的程序，這個(gè)過程就是后處理。

　　對(duì)于大多數(shù)CAD/CAM軟件來說，都帶有自己的后處理程序，但這些后處理程序一般是通用的，并不能滿足所有機(jī)床的需要，特別是類似DMU50V這種斜雙轉(zhuǎn)臺(tái)的五軸加工中心，就有必要制作適合自身的專用后處理程序。

　　后處理制作對(duì)技術(shù)人員綜合能力要求很高，對(duì)于DMU50V這種斜雙轉(zhuǎn)臺(tái)的五軸加工中心來說，可使用NX5.0軟件的Post-builder工具和TCL(Tool Command Language)語言來制作其專用后處理程序。

在使用TCL語言制作后處理時(shí)的技術(shù)要點(diǎn)是在proc PB_CMD_init_pivot_offsets 文件后應(yīng)加入如下程序：

3 生成加工程序

用CAM編程后，應(yīng)生成機(jī)床可識(shí)別的程序，生成的的加工程序（部分）如下：

4 程序驗(yàn)證（首件驗(yàn)證）

利用NX5.0生成的程序，經(jīng)過首件切削試驗(yàn)，可以根據(jù)實(shí)際驗(yàn)證的內(nèi)容，如干涉、經(jīng)過區(qū)域，刀具、工件和夾具的剛度和彈性變形情況，以及刀具的磨損情況等因素進(jìn)行必要的處理和調(diào)整。對(duì)于加工誤差應(yīng)分析產(chǎn)生的原因并予以修正，以便最終滿足零件的要求。

經(jīng)過18小時(shí)的試加工，終于完成了對(duì)零件的加工。

5 結(jié)論

　　近年來，我國的葉輪類零件的機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展非常快。雖然該類零件數(shù)控加工的最好選擇是Hypermill、Powermill等專用的葉輪加工軟件和雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸加工中心，但是基于目前企業(yè)的實(shí)際條件，選用了NX5.0軟件設(shè)計(jì)合理的加工步驟，編制了五軸聯(lián)動(dòng)的加工程序及基于NX5.0的DMU50V的專用后處理程序，成功加工出這個(gè)比較復(fù)雜的零件，實(shí)際應(yīng)用效果良好。在實(shí)施過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

　?、?zèng)]有任何兩臺(tái)五軸加工中心的后處理程序是相同的，因?yàn)榧词故峭吞?hào)的機(jī)床，其結(jié)構(gòu)參數(shù)也是不同的，如DMU50V加工中心其擺動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)臂在Y軸上的尺寸就有差異。這就要根據(jù)機(jī)床說明書或測(cè)出其具體尺寸，再作后處理程序。但是同型號(hào)五軸機(jī)床的后處理程序可以通過技術(shù)處理后使用。

　?、谠谑褂梦遢S加工中心加工零件時(shí)，除了有夾具裝夾外，都應(yīng)該先將零件裝夾后，測(cè)量出具體位置。然后調(diào)整零件的原點(diǎn)坐標(biāo)，與機(jī)床一致后才能做后處理程序進(jìn)行加工。

　?、塾捎谖遢S加工中心的剛性不如三軸數(shù)控機(jī)床，因此不宜用五軸加工中心做粗加工。在加工零件時(shí)，為了提高加工效率，盡可能使用高速加工的一些功能，如圓弧進(jìn)刀等。

　?、軝C(jī)床精度應(yīng)該定期檢測(cè)，如果發(fā)生擺動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或翻轉(zhuǎn)工作臺(tái)尺寸發(fā)生變化，要作相應(yīng)的調(diào)整。